RU2351562C1 - Concrete mix for manufacture of thin-walled products - Google Patents
Concrete mix for manufacture of thin-walled products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2351562C1 RU2351562C1 RU2007127705/03A RU2007127705A RU2351562C1 RU 2351562 C1 RU2351562 C1 RU 2351562C1 RU 2007127705/03 A RU2007127705/03 A RU 2007127705/03A RU 2007127705 A RU2007127705 A RU 2007127705A RU 2351562 C1 RU2351562 C1 RU 2351562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mixture
- thin
- concrete
- manufacture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00293—Materials impermeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/29—Frost-thaw resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам армированных базальтовой фиброй бетонных смесей для изготовления тонкостенных изделий в виде ограждающих и облицовочных конструкций, таких как облицовочная плитка, например фасадная или цокольная, вентилируемые фасады и т.п.The invention relates to building materials, namely, compositions of concrete mixtures reinforced with basalt fiber for the manufacture of thin-walled products in the form of enclosing and facing structures, such as facing tiles, for example, facade or basement, ventilated facades, etc.
Известно, что армирующие базальтовые волокна, введенные в состав бетонной смеси, способны сдерживать раскрытие трещин в бетоне на ранней пластичной стадии его твердения, а также способны сдерживать поверхностное отделение воды из бетонной смеси, что позволяет улучшить свойства затвердевшего бетона.It is known that reinforcing basalt fibers introduced into the concrete mix are able to inhibit the opening of cracks in concrete at the early plastic stage of its hardening, and are also able to inhibit the surface separation of water from the concrete mix, which improves the properties of hardened concrete.
Известна бетонная смесь, включающая портландцемент, песок кварцевый, минеральное волокно в виде отходов производства базальтового волокна и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 20-22; песок кварцевый - 43-44, отходы производства базальтового волокна - 3,5-5 и вода - остальное (30-32,5), причем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 136 - 163% (см. патент РФ на изобретение №2288198, МПК8 С04В 28/02, С04В 14/38, С04В 111/27, дата подачи заявки 02.12.2005 г., опубликовано 27.11.2006 г. «Бетонная смесь»).Known concrete mixture, including Portland cement, silica sand, mineral fiber in the form of waste from basalt fiber and water, in the following ratio of components, wt.%: Portland cement - 20-22; quartz sand - 43-44, waste from basalt fiber production - 3.5-5 and water - the rest (30-32.5), and the ratio of water to cement (W / C) is 136 - 163% (see RF patent for invention No. 2288198, IPC8 С04В 28/02, С04В 14/38, С04В 111/27, application filing date 02.12.2005, published on 11.27.2006 “Concrete mix”).
Известный состав используется для изготовления монолитных бетонных конструкций методом залива, а также для изготовления изделий в виде тонкостенных ограждающих и облицовочных конструкций.The known composition is used for the manufacture of monolithic concrete structures by the gulf method, as well as for the manufacture of products in the form of thin-walled enclosing and facing structures.
Однако изделия, изготавливаемые из известной смеси, обладая сравнительно высокой морозостойкостью (295-315 циклов) и достаточной водонепроницаемостью (W4-W6), несмотря на наличие в смеси армирующего базальтового волокна, имеют невысокие прочность при сжатии (30-40 МПа), прочность при изгибе (6,5-7 МПа) и истираемость (0,6 г/см2), обусловленные снижающим плотность, а следовательно, и прочностные характеристики изделия очень высоким водоцементным отношением и неоптимальным качественным и количественным соотношением компонентов.However, products made from a known mixture, having a relatively high frost resistance (295-315 cycles) and sufficient water resistance (W4-W6), despite the presence of a reinforcing basalt fiber in the mixture, have low compressive strength (30-40 MPa), strength at bending (6.5-7 MPa) and abrasion (0.6 g / cm 2 ), due to reducing the density, and hence the strength characteristics of the product with a very high water-cement ratio and non-optimal qualitative and quantitative ratio of components.
Кроме того, использование в смеси большого количества избытка воды для гарантированного заполнения цементным раствором промежутков между частицами инертного минерального заполнителя и придания смеси необходимой текучести приводит к неравномерному распределению базальтовой фибры в процессе изготовления изделий ввиду расслоения смеси, сопровождающегося внутренним и поверхностным выделением воды из бетонной смеси и гравитационным оседанием фибры на дно формы, что также снижает его прочностные характеристики.In addition, the use of a large amount of excess water in the mixture to ensure that the cement mortar fills the gaps between the particles of an inert mineral aggregate and gives the mixture the necessary fluidity leads to an uneven distribution of basalt fiber in the manufacturing process due to the separation of the mixture, accompanied by internal and surface release of water from the concrete mixture and gravitational settling of the fiber to the bottom of the mold, which also reduces its strength characteristics.
Известна бетонная смесь, включающая портландцемент М500, песок строительный, органический пластификатор - глицерин, базальтовую фибру из заданных отрезков грубого волокна и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент М500 - 14,1; песок строительный - 66,8-72,3; глицерин - 0,016; базальтовая фибра - 6,5-11; вода - до 100 (оптимально 6,5), причем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 46% (см. авторское свидетельство на изобретение №1778100, МПК 5 С04В 40/00, дата подачи заявки 10.09.1990 г., опубликовано 30.11.1992 г., Бюл. №44 «Способ приготовления бетонной смеси»).Known concrete mixture, including Portland cement M500, building sand, organic plasticizer - glycerin, basalt fiber from predetermined coarse fiber segments and water, in the following ratio of components, wt.%: Portland cement M500 - 14.1; building sand - 66.8-72.3; glycerin - 0.016; basalt fiber - 6.5-11; water - up to 100 (optimally 6.5), and the ratio of water to cement (H / C) is 46% (see copyright certificate for the invention No. 1778100, IPC 5 С04В 40/00, filing date September 10, 1990, published November 30, 1992, Bull. No. 44 "Method for the preparation of concrete mix").
Известная смесь предназначена для изготовления базальтофибробетонных изделий, таких как перегородки промышленных зданий или плиты облицовки, а также для замоноличивания узлов и стыков.The known mixture is intended for the manufacture of basalt-fiber-reinforced concrete products, such as partitions of industrial buildings or cladding panels, as well as for monoling nodes and joints.
Недостатком известной бетонной смеси, несмотря на высокое (6,5-11 мас.%) содержание в смеси базальтовой фибры, являются невысокие прочностные характеристики получаемых изделий (прочность при сжатии составляет 28-32 МПа, прочность на осевое растяжение составляет 2,7-3,4 МПа), обусловленные снижающим плотность, а следовательно, и прочностные характеристики изделия повышенным водоцементным отношением и неоптимальным качественным и количественным соотношением компонентов.A disadvantage of the known concrete mixture, despite the high (6.5-11 wt.%) Content of basalt fiber in the mixture, is the low strength characteristics of the products obtained (compressive strength is 28-32 MPa, axial tensile strength is 2.7-3 , 4 MPa), due to the decreasing density, and hence the strength characteristics of the product, increased water-cement ratio and non-optimal qualitative and quantitative ratio of components.
Кроме того, использование в смеси избыточного количества воды для гарантированного заполнения цементным раствором промежутков между частицами инертного минерального заполнителя и придания смеси текучести приводит к неравномерному распределению базальтовой фибры в процессе изготовления изделий ввиду расслоения смеси, сопровождающегося поверхностным выделением воды из бетонной смеси и гравитационным оседанием фибры на дно формы, что также снижает его прочностные характеристики.In addition, the use of an excess amount of water in the mixture to ensure that the cement mortar fills the gaps between the particles of an inert mineral aggregate and gives the mixture a fluidity leads to an uneven distribution of basalt fiber in the manufacturing process due to the separation of the mixture, accompanied by surface release of water from the concrete mixture and gravitational settling of the fiber on the bottom of the mold, which also reduces its strength characteristics.
Известна стеклофибробетонная смесь, используемая для изготовления ограждающих и облицовочных конструкций в виде многослойных изделий заданной толщины при толщине каждого последующего слоя 6 мм, включающая цемент марки ПЦ 500 ДО-Н 48, песок мелкозернистый, пластификатор С-3 в составе химической добавки, фибру из стекловолокна длиной от 21 до 40 мм и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 45-53; песок мелкозернистый - 25-35; химическая добавка при содержании в ней 9-10 масс.% пластификатора С-3 - 2-8; указанная фибра - 0,5-9; вода 15-20, причем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 26-33% (см. патент РФ на изобретение №2301207, МПК 8 С04В 28/00, С04В 14/44, С04В 111/27, дата подачи заявки 17.11.2005 г., опубликовано 20.06.2007 «Стеклофибробетон (варианты)»).A known fiber-reinforced concrete mixture used for the manufacture of enclosing and facing structures in the form of multilayer products of a given thickness with a thickness of each subsequent layer of 6 mm, including cement grade PC 500 DO-N 48, fine-grained sand, plasticizer S-3 as part of a chemical additive, fiberglass fiber from 21 to 40 mm long and water, with the following ratio of components, wt.%: cement - 45-53; fine-grained sand - 25-35; a chemical additive with a content of 9-10 wt.% plasticizer C-3 - 2-8; the specified fiber is 0.5-9; water 15-20, and the ratio of water to cement (W / C) is 26-33% (see RF patent for invention No. 2301207, IPC 8 С04В 28/00, С04В 14/44, С04В 111/27, filing date November 17, 2005, published on June 20, 2007, “Fiberglass Concrete (Variants)”).
Недостатком известной бетонной смеси, несмотря на высокое (0,5-9 мас.%) содержание в смеси фибры из стекловолокна длиной от 21 до 40 мм, являются недостаточно высокие прочностные характеристики получаемых многослойных изделий (прочность при сжатии составляет 65-66 МПа, прочность на растяжение при изгибе составляет 23-24 МПа), обусловленные снижающим плотность, а следовательно, и прочностные характеристики изделия повышенным водоцементным отношением и неоптимальным качественным и количественным соотношением компонентов смеси.The disadvantage of the known concrete mixture, despite the high (0.5-9 wt.%) Content in the mixture of fiberglass from 21 to 40 mm in length, are not high enough strength characteristics of the resulting multilayer products (compressive strength is 65-66 MPa, strength tensile bending is 23-24 MPa), due to reducing the density, and therefore the strength characteristics of the product, increased water-cement ratio and non-optimal qualitative and quantitative ratio of the components of the mixture.
Кроме того, использование в смеси избыточного количества воды для гарантированного заполнения цементным раствором промежутков между частицами инертного минерального заполнителя и придания смеси текучести приводит к неравномерному распределению стеклофибры в процессе изготовления изделий ввиду расслоения смеси, сопровождающегося поверхностным выделением воды из бетонной смеси и гравитационным оседанием стеклофибры каждого слоя многослойного изделия, что также снижает его прочностные характеристики.In addition, the use of an excess amount of water in the mixture to ensure that the cement mortar fills the gaps between the particles of an inert mineral aggregate and gives the mixture a fluidity leads to an uneven distribution of the glass fiber during the manufacturing process due to the separation of the mixture, accompanied by surface release of water from the concrete mixture and gravitational settling of the glass fiber of each layer multilayer products, which also reduces its strength characteristics.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является бетонная смесь для изготовления тонкостенных изделий, включающая портландцемент, натуральный каменный минеральный заполнитель в виде гранулированного, в частности гранитного, материала с размером частиц между 0,1 и 6 мм, суперпластификатор на основе нафталинсульфосоединений и воду, например, при следующем соотношении компонентов: портландцемент - 14,3% по объему, гранит 0,2-0,6 мм - 8,6% по объему; 0,6-1,2 мм - 12,5% по объему; 1,2-2,5 мм - 22,3% по объему, 2,5-4,5 мм - 25,9% по объему и вода с добавкой пластификатора - 14,3% по объему, причем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 32% (см. патент РФ на изобретение №251118, МПК 7 С04В 28/02, В28В 23/00, В28В 7/08, В28С 5/00, дата подачи заявки 27.01.1997 г., опубликовано 20.06.2000 г. «Способ и устройство для производства цементированных плиточных изделий и полученные с их помощью плиточные изделия»).The closest to the claimed invention in terms of essential features is a concrete mixture for the manufacture of thin-walled products, including Portland cement, natural stone mineral aggregate in the form of granular, in particular granite, material with a particle size of between 0.1 and 6 mm, a superplasticizer based on naphthalenesulfonyl compounds and water for example, with the following ratio of components: Portland cement - 14.3% by volume, granite 0.2-0.6 mm - 8.6% by volume; 0.6-1.2 mm - 12.5% by volume; 1.2-2.5 mm - 22.3% by volume, 2.5-4.5 mm - 25.9% by volume and water with the addition of a plasticizer - 14.3% by volume, and the ratio of water to cement ( W / C) is 32% (see RF patent for invention No. 251118, IPC 7 С04В 28/02, В28В 23/00, В28В 7/08, В28С 5/00, filing date January 27, 1997, published on June 20, 1997 .2000, “Method and device for the production of cemented tile products and obtained tile products”).
Известная бетонная смесь используется для изготовления тонких однослойных плиток или изделий толщиной 15-20 мм, предпочтительно 17 мм.Known concrete mixture is used for the manufacture of thin single-layer tiles or products with a thickness of 15-20 mm, preferably 17 mm.
Изделия из известной бетонной смеси имеют сбалансированный состав гранулированного каменного материала и цементирующей матрицы, заполняющей пустоты и промежутки между указанным выше материалом, причем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 25-36% (предпочтительно 28-32%).Products from the known concrete mixture have a balanced composition of granular stone material and a cementing matrix filling the voids and gaps between the above material, and the ratio of water to cement (W / C) is 25-36% (preferably 28-32%).
Изделия, получаемые из известного состава, не содержащие армирующего материала, имеют довольно высокие физические и механические свойства: удельный вес 2,45 кг/дм3, гигроскопичность 2,5-3,1% по весу, прочность на изгиб 13,5-14,6 МПа, стойкость к истиранию 290-320 мм3.Products obtained from a known composition that do not contain a reinforcing material have rather high physical and mechanical properties: specific gravity 2.45 kg / dm 3 , hygroscopicity 2.5-3.1% by weight, bending strength 13.5-14 6 MPa, abrasion resistance 290-320 mm 3 .
Однако известный состав не позволяет получить более тонкие изделия с комплексом повышенных характеристик, в том числе прочностью на растяжение при изгибе, водонепроницаемостью и морозостойкостью, что обусловлено повышенным водоцементным отношением, снижающим плотность, а следовательно, и прочностные характеристики изделия.However, the known composition does not allow to obtain thinner products with a complex of increased characteristics, including tensile strength during bending, water resistance and frost resistance, which is due to the increased water-cement ratio, which reduces the density and, therefore, strength characteristics of the product.
Заявляемое изобретение предусматривает получение бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделий толщиной до 10 мм с повышенными техническими характеристиками, превосходящими достигнутый уровень техники.The claimed invention provides for the production of concrete mix for the manufacture of thin-walled products with a thickness of up to 10 mm with improved technical characteristics that exceed the achieved level of technology.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение прочности на сжатие, прочности на растяжение при изгибе, морозостойкости и водонепроницаемости тонкостенных изделий за счет обеспечения равномерного распределения компонентов смеси по всей толщине изделия при сохранении плотной пространственной структуры.The technical result of the claimed invention is to increase the compressive strength, tensile strength during bending, frost resistance and water resistance of thin-walled products by ensuring uniform distribution of the mixture components over the entire thickness of the product while maintaining a dense spatial structure.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделий, включающей портландцемент, минеральный заполнитель, суперпластификатор на основе нафталинсульфосоединений и воду, минеральный заполнитель содержит отсев гранитного щебня фракции 2-5 мм и песок с модулем крупности 1-2,5, взятые в соотношении 7:3, причем бетонная смесь дополнительно содержит базальтовую фибру длиной 12 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the known concrete mixture for the manufacture of thin-walled products, including Portland cement, mineral aggregate, superplasticizer based on naphthalene sulfo compounds and water, the mineral aggregate contains screening of granite crushed stone fraction 2-5 mm and sand with a particle size module of 1-2.5 taken in a ratio of 7: 3, and the concrete mixture additionally contains basalt fiber 12 mm long, with the following ratio of components, wt.%:
Качественный и количественный состав инертного минерального заполнителя, а именно отсев гранитного щебня фракции от 2 до 5 мм и песок с модулем крупности 1-2,5, взятые в соотношении 7:3, в сочетании с введенной в смесь базальтовой фиброй с длиной волокон 12 мм в количестве 1,39-1,61 масс.%, которая армирует заявляемую бетонную смесь, содержащую воду в минимально возможном для данного состава количестве, позволяют обеспечить плотное компактное и равномерное распределение всех компонентов смеси по всей толщине изделия при полном исключении расслоения компонентов смеси в процессе его изготовления за счет полного поглощения воды компонентами смеси, исключающего их гравитационное оседание.Qualitative and quantitative composition of an inert mineral aggregate, namely screening of crushed granite fractions from 2 to 5 mm and sand with a particle size module of 1-2.5, taken in a ratio of 7: 3, in combination with basalt fiber introduced into the mixture with a fiber length of 12 mm in the amount of 1.39-1.61 wt.%, which reinforces the inventive concrete mixture containing water in the minimum possible amount for this composition, allows for a dense compact and uniform distribution of all components of the mixture over the entire thickness of the product with the complete exception of layered I components of the mixture during its manufacture due to the total absorption of water components of the mixture, precluding their gravitational settling.
Кроме того, наличие в заявляемой бетонной смеси базальтовой фибры с длиной волокна 12 мм в заявляемых пределах определяет максимально возможное снижение водопотребности смеси с оптимально подобранным количественным и качественным составом инертного минерального заполнителя, портландцемента и суперпластификатора, так как фибра, повышая прочностные характеристики смеси и изделия, является еще и своеобразным проводником воды, давая возможность равномерно распределяться ей в составе смеси, не вызывая разделения компонентов.In addition, the presence in the inventive concrete mixture of basalt fiber with a fiber length of 12 mm within the claimed limits determines the maximum possible reduction in water demand of the mixture with the optimum quantitative and qualitative composition of an inert mineral aggregate, Portland cement and superplasticizer, since fiber, increasing the strength characteristics of the mixture and product, It is also a kind of conductor of water, making it possible to evenly distribute it in the mixture, without causing separation of the components.
В составе бетонной смеси используется минимально возможное количество воды, а именно 5,4-6,0 мас.% при соотношении воды и цемента по весу (В/Ц) в интервале 17-21%, из которых 15% идет на гидратацию, а остальное придает смеси необходимую текучесть.The composition of the concrete mixture uses the lowest possible amount of water, namely 5.4-6.0 wt.% With a ratio of water to cement by weight (W / C) in the range of 17-21%, of which 15% goes to hydration, and the rest gives the mixture the necessary fluidity.
Введение в бетонную смесь портландцемента в количестве 28,5-31,5% является оптимальным, так как в этом диапазоне обеспечиваются наилучшие прочностные показатели, увеличение его содержания повышает возможность появления трещин, а уменьшение его содержания снижает прочность и морозостойкость изготовленных из бетонной смеси тонкостенных изделий.The introduction of Portland cement in the amount of 28.5-31.5% in the concrete mixture is optimal, since the best strength indicators are provided in this range, an increase in its content increases the possibility of cracks, and a decrease in its content reduces the strength and frost resistance of thin-walled products made from concrete .
Введение в бетонную смесь базальтовой фибры с длиной волокна 12 мм с высокими прочностными свойствами является оптимальным для производства тонкостенных изделий толщиной до 10 мм, а количество 1,39-1,61 мас.% обеспечивает наилучшие прочностные свойства, увеличение ее содержания нецелесообразно с экономической точки зрения, а уменьшение ее содержания отражается на равномерности распределения воды.Introduction to the concrete mix of basalt fiber with a fiber length of 12 mm with high strength properties is optimal for the production of thin-walled products up to 10 mm thick, and the amount of 1.39-1.61 wt.% Provides the best strength properties, an increase in its content is not practical from an economic point of view vision, and a decrease in its content affects the uniform distribution of water.
Введение в бетонную смесь суперпластификатора на основе нафталинсульфосоединений в количестве 0,29-0,31 мас.% является оптимальным, делая смесь более пластичной, но не препятствуя последующему удалению воздуха из смеси во время гидратации.The introduction into the concrete mixture of a superplasticizer based on naphthalenesulfonyl compounds in an amount of 0.29-0.31 wt.% Is optimal, making the mixture more plastic, but not preventing the subsequent removal of air from the mixture during hydration.
При добавлении в приготавливаемую бетонную смесь раствора воды с суперпластификатором в минимально необходимом количестве смесь не растекается, а начинает скатываться в шарики с иголочками базальтовой фибры диаметром 2-3 см, которые в процессе вращения бетоносмесителя за короткий промежуток времени (2-3 минуты) приобретают высокую плотность и твердость.When a solution of water with superplasticizer is added to the prepared concrete mixture in the minimum required amount, the mixture does not spread, but begins to roll into balls with needles of basalt fiber with a diameter of 2-3 cm, which in the course of rotation of the concrete mixer for a short period of time (2-3 minutes) acquire a high density and hardness.
Готовая плотная смесь с армирующими иголочками базальтовой фибры, содержащая минимальное количество пор, в процессе виброформования изделий толщиной до 10 мм (например, тонкой плитки) еще больше уплотняется по всей его толщине с удалением воздуха и минимизацией сети микрокапилляров между зернами минерального заполнителя, при этом вследствие очень небольшого количества воды базальтовая фибра остается равномерно распределенной по всей толщине изделия, не оседая на дно формы, что повышает прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе готовых тонкостенных изделий, а также их морозостойкость и водонепроницаемость.A ready-made dense mixture with reinforcing needles of basalt fiber, containing a minimum number of pores, during vibroforming of products with a thickness of up to 10 mm (for example, thin tiles) is even more compacted over its entire thickness with the removal of air and minimizing the network of microcapillaries between the grains of the mineral aggregate, due to this a very small amount of water, basalt fiber remains evenly distributed over the entire thickness of the product, not settling to the bottom of the mold, which increases the compressive strength, tensile strength at and bending of finished thin-walled products, as well as their frost resistance and water resistance.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о его соответствии такому условию патентоспособности, как «новизна».Technical solutions that coincide with the totality of the essential features of the claimed invention have not been identified, which allows us to conclude that it meets such a patentability condition as “novelty”.
Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности, как «изобретательский уровень».The claimed essential features of the invention, predetermining the receipt of the specified technical result, do not explicitly follow from the prior art, which allows us to conclude that the claimed invention meets such a patentability condition as "inventive step".
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждают конкретные примеры получения бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделий, изложенные в разделе «Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения».The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by specific examples of concrete mix for the manufacture of thin-walled products, set forth in the section "Information confirming the possibility of carrying out the invention."
Для изготовления тонкостенных изделий из заявляемой бетонной смеси используется:For the manufacture of thin-walled products from the inventive concrete mixture is used:
- портландцемент без минеральных добавок марки не ниже ПЦ 400 ДО, в частности ПЦ 500 ДО, удовлетворяющих ГОСТ 10178-85;- Portland cement without mineral additives of a grade no lower than ПЦ 400 ДО, in particular ПЦ 500 ДО, satisfying GOST 10178-85;
- минеральный заполнитель -- mineral aggregate -
в качестве крупного заполнителя применяют отсев щебня из изверженных пород, в частности гранита, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 8267-93, с размером фракций 2-5 мм, согласно ГОСТ 26633-91 марка отсева по прочности на сжатие не ниже 100 МПа, по морозостойкости - не ниже F300;screening of crushed stone from igneous rocks, in particular granite, satisfying the requirements of GOST 8267-93, with a fraction size of 2-5 mm, according to GOST 26633-91, the screening grade for compressive strength not lower than 100 MPa, for frost resistance is not used as a large aggregate below F300;
в качестве более мелкого заполнителя применяют песок строительный с модулем крупности Мк 1-2,5 согласно ГОСТ 26633-91, при этом в песке с модулем крупности свыше 2 (средний по крупности песок) содержание частиц менее 0,16 мм не превышает 10%, с модулем крупности от 2 до 1,5 (мелкий по крупности песок) - 15% и менее 1,5 (очень мелкий по крупности песок) - 25% по массе;building sand with a fineness modulus M to 1-2.5 according to GOST 26633-91 is used as a smaller aggregate, while in sand with a fineness modulus of more than 2 (medium-sized sand) the particle content of less than 0.16 mm does not exceed 10% , with a particle size modulus of 2 to 1.5 (fine sand) - 15% and less than 1.5 (very fine sand) - 25% by weight;
- суперпластификатор на основе нафталинсульфосоединений, в частности суперпластификатор ПОЛИПЛАСТ СП-1 (сухой порошок), представляющий собой смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот различной молекулярной массы, по ТУ 5780-002-58042865-05;- a superplasticizer based on naphthalenesulfonyl compounds, in particular the POLYPLAST SP-1 superplasticizer (dry powder), which is a mixture of sodium salts of polymethylene naphthalenesulfonic acids of various molecular weights, according to TU 5780-002-58042865-05;
- вода с температурой не ниже 16°С, удовлетворяющая требованием ГОСТ 23732;- water with a temperature not lower than 16 ° C, satisfying the requirements of GOST 23732;
- базальтовая фибра (базальтовое грубое волокно БГВ 150) с диаметром волокна 150 мкм и длиной волокна 12 мм по ТУ 5769-001-46973937-03, согласно которым прочность при растяжении волокна с диаметром 150 мм составляет не менее 180 МПа при длине 1 кг нити 35714 м, а щелочестойкость не менее 90%.- basalt fiber (basalt coarse fiber BGV 150) with a fiber diameter of 150 μm and a fiber length of 12 mm according to TU 5769-001-46973937-03, according to which the tensile strength of a fiber with a diameter of 150 mm is at least 180 MPa with a length of 1 kg of thread 35714 m, and alkali resistance of at least 90%.
Приготовление бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделий осуществлялось в следующем порядке.The preparation of concrete mixture for the manufacture of thin-walled products was carried out in the following order.
Предварительно рассчитывали количественное содержание каждого компонента бетонной смеси и взвешивали.Preliminarily calculated the quantitative content of each component of the concrete mixture and weighed.
В гравитационный бетоносмеситель загружали взвешенный песок и отсев щебня. Затем добавляли базальтовую фибру и смесь тщательно перемешивали в течение 40-60 секунд при числе оборотов 20-24 об/мин для равномерного распределения фибры между сухими компонентами - песком и отсевом.Suspended sand and gravel screenings were loaded into a gravity concrete mixer. Then basalt fiber was added and the mixture was thoroughly mixed for 40-60 seconds at a speed of 20-24 rpm for uniform distribution of fiber between the dry components - sand and screenings.
После этого в гравитационный бетоносмеситель добавляли портландцемент и смесь опять перемешивалась.After that, Portland cement was added to the gravity concrete mixer and the mixture was mixed again.
В рассчитанной массе воды растворялась рассчитанная масса суперпластификатора ПОЛИПЛАСТ СП-1, далее раствор воды с пластифицирующей добавкой вводили в смесь в дальний конец груши бетоносмесителя мелкими порциями при постоянном перемешивании.In the calculated mass of water, the calculated mass of the POLYPLAST SP-1 superplasticizer was dissolved, then a water solution with a plasticizing additive was introduced into the mixture at the far end of the concrete mixer pear in small portions with constant stirring.
Смесь, смоченная раствором, начинала скатываться в шарики диаметром 2-3 см. Полученные шарики в процессе вращения груши бетоносмесителя за короткий промежуток времени (2-3 минуты) приобретали высокую плотность и твердость.The mixture moistened with the solution began to roll into balls with a diameter of 2-3 cm. The balls obtained during the rotation of the concrete mixer pear in a short period of time (2-3 minutes) acquired high density and hardness.
Готовую смесь загружали в формы для производства изделий, например плитки, и осуществляли процесс виброформования, цель которого - уплотнить материал по всей его толщине, удалив из него воздух и минимизировав сеть микрокапилляров между зернами минерального заполнителя.The finished mixture was loaded into molds for the manufacture of products, such as tiles, and a vibroforming process was carried out, the purpose of which was to compact the material throughout its thickness, removing air from it and minimizing the network of microcapillaries between the grains of the mineral aggregate.
После этого продукция упаковывается в термокассеты, в которых соблюдается заданная температура и влажность воздуха, где в течение определенного времени проходит процесс гидратации цемента и процесс набора прочности.After that, the products are packaged in thermal cassettes, in which the set temperature and humidity are observed, where for a certain time the process of cement hydration and the process of curing take place.
Изделия, изготовленные из заявляемой бетонной смеси, в зависимости от габаритных размеров имеют толщину от 6 до 10 мм.Products made from the inventive concrete mixture, depending on the overall dimensions, have a thickness of 6 to 10 mm.
Примеры составов бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделий, количественное соотношение компонентов которых находилось в защищаемых пределах, приведены в Таблице 1.Examples of concrete mixes for the manufacture of thin-walled products, the quantitative ratio of the components of which were within the protected limits, are shown in Table 1.
Составы бетонной смеси для изготовления тонкостенных изделийThe composition of the concrete mixture for the manufacture of thin-walled products
Результаты испытаний тонкостенных изделий (облицовочная плитка), изготовленных из приведенных составов бетонной смеси, приведены в Таблице 2.The test results of thin-walled products (tiles) made from the given concrete mixes are shown in Table 2.
Физико-механические показатели тонкостенных изделий, изготовленных из заявляемой бетонной смесиPhysico-mechanical properties of thin-walled products made from the inventive concrete mixture
Как видно из Таблицы 2 испытаний, изделия из составов предлагаемой бетонной смеси обладают комплексом повышенных показателей, а именно прочностью на сжатие, прочностью на растяжение при изгибе, истираемостью, а также водонепроницаемостью (не менее W20) и морозостойкостью (не менее 300 циклов, до 700-900 циклов) при плотности изделий 2,5 г/см3 по сравнению с известными аналогами, что и позволяет уменьшить толщину изделий, изготавливаемых из заявляемой бетонной смеси, до величины от 6 до 10 мм.As can be seen from Table 2 tests, products from the compositions of the proposed concrete mixture have a complex of increased indicators, namely compressive strength, tensile strength in bending, abrasion, and water resistance (at least W20) and frost resistance (at least 300 cycles, up to 700 -900 cycles) with a density of products of 2.5 g / cm 3 compared with known analogues, which allows to reduce the thickness of products made from the inventive concrete mixture, to a value of from 6 to 10 mm
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127705/03A RU2351562C1 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Concrete mix for manufacture of thin-walled products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127705/03A RU2351562C1 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Concrete mix for manufacture of thin-walled products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2351562C1 true RU2351562C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127705/03A RU2351562C1 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Concrete mix for manufacture of thin-walled products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2351562C1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480428C1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-04-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) | Concrete mixture |
RU2496735C1 (en) * | 2012-07-03 | 2013-10-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Crude mixture for making artificial rock |
RU2558028C1 (en) * | 2014-08-25 | 2015-07-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw mixture for concrete manufacture |
CN110590304A (en) * | 2019-10-31 | 2019-12-20 | 乐山一拉得电网自动化有限公司 | Basalt fiber composite novel wall material and preparation method thereof |
RU2724631C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-06-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Fiber-concrete mixture for centrifuged concrete |
RU2737947C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-12-07 | Маргарита Владимировна Гвоздева | Method of producing repair mixture (embodiments) and repair material obtained using said method (embodiments) |
CZ308974B6 (en) * | 2020-10-14 | 2021-10-27 | České vysoké učení technické v Praze | Composite of fine-grained dense lightweight ceramic concrete with lightweight aggregate made of expanded clay and production method of the composite |
RU2788718C1 (en) * | 2022-10-30 | 2023-01-24 | Владислав Олегович Смирнов | Method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles |
WO2024096760A1 (en) * | 2022-10-30 | 2024-05-10 | Владислав Олегович СМИРНОВ | Methd for producing a decorative façade tile |
-
2007
- 2007-07-19 RU RU2007127705/03A patent/RU2351562C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480428C1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-04-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) | Concrete mixture |
RU2496735C1 (en) * | 2012-07-03 | 2013-10-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Crude mixture for making artificial rock |
RU2558028C1 (en) * | 2014-08-25 | 2015-07-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw mixture for concrete manufacture |
CN110590304A (en) * | 2019-10-31 | 2019-12-20 | 乐山一拉得电网自动化有限公司 | Basalt fiber composite novel wall material and preparation method thereof |
RU2724631C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-06-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Fiber-concrete mixture for centrifuged concrete |
RU2737947C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-12-07 | Маргарита Владимировна Гвоздева | Method of producing repair mixture (embodiments) and repair material obtained using said method (embodiments) |
CZ308974B6 (en) * | 2020-10-14 | 2021-10-27 | České vysoké učení technické v Praze | Composite of fine-grained dense lightweight ceramic concrete with lightweight aggregate made of expanded clay and production method of the composite |
RU2788718C1 (en) * | 2022-10-30 | 2023-01-24 | Владислав Олегович Смирнов | Method for producing decorative high-strength waterproof frost-resistant facade tiles |
WO2024096760A1 (en) * | 2022-10-30 | 2024-05-10 | Владислав Олегович СМИРНОВ | Methd for producing a decorative façade tile |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2351562C1 (en) | Concrete mix for manufacture of thin-walled products | |
AU2002302913B2 (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
Nayak et al. | Experimental studies on the effect of natural and synthetic fibers on properties of fresh and hardened mortar | |
Abadou et al. | Ceramic waste influence on dune sand mortar performance | |
JP4837237B2 (en) | High strength hardened calcium silicate | |
AU2002212131B2 (en) | Method for producing concrete or mortar using a vegetal aggregate | |
CN108609961A (en) | A kind of match ratio and its preparation method of high performance lightweight aggregate concrete | |
SK500482019A3 (en) | Concrete, dry mixture for concrete preparation and method for preparation of the concrete | |
EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
RU2312839C1 (en) | Raw mixture for manufacturing building material and article | |
US8282732B2 (en) | Use of at least one cellulose ether to reduce plastic shrinkage and/or cracking in concrete | |
Derdour et al. | Effect of date palm and polypropylene fibers on the characteristics of self-compacting concretes: comparative study | |
Solodkyy et al. | Fracture properties of high-strength concrete obtained by direct modification of structure | |
AU2018285658A1 (en) | Method for manufacturing concrete articles and structures | |
Kavitha et al. | Design and analysis of foam concrete | |
KR100842823B1 (en) | Mixing Design Method of Self-Filling High Flow Fiber Reinforced Concrete | |
Akiije | Characteristic and effects of a superplasticizer quantity variation in some concrete strengths optimization | |
RU2291846C1 (en) | Fibro-cement compound for production of composite material | |
Pavlů et al. | Optimization of the recycled masonry aggregate concrete mixture for structural utilization | |
RU2301207C1 (en) | Glass fibrous concrete (versions) | |
Page et al. | Using alternative binders for the development of flax fibre reinforced mortars | |
RU2386599C1 (en) | Fibre-concrete mixture | |
US8435342B2 (en) | Concrete composition | |
RU2770375C1 (en) | Composite raw mix for the production of fiber-reinforced concrete | |
Jeevana et al. | Experimental investigation of M60 grade coconut fiber reinforced concrete |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090720 |