UA125046U - Спосіб виготовлення самонапружуваного фібробетону - Google Patents

Abstract

Спосіб виготовлення самонапружуваного фібробетону включає змішування розширного цементу, який складається з портландцементу, метакоаліну та гіпсу (цемент Матоушека) з водою, базальтовим волокном та піском, формування виробу та його витримування у вологому середовищі. Як гіпс використовують фосфогіпс, який попередньо нейтралізують та висушують. Розширний цемент отримують сумісним помелом портландцементу, метакаоліну і фосфогіпсу в присутності добавки суперпластифікатора полікарбоксилатного типу. На отриманому в'яжучому виготовляють бетонну суміш з введенням сталевої г-подібної фібри із сплющеними кінцями. Витримування виробу здійснюють 4-5 годин у формі при температурі 20±2 °C з послідуючою його термообробкою.

Description

Корисна модель належить до промисловості будівельних матеріалів та може бути використана на підприємствах з виготовлення виробів та конструкцій із застосуванням фібробетонів на основі розширних цементів.

Відомий спосіб виготовлення гіпсоглиноземистого розширного цементу (ГГРЦ), що включає спільний помел глиноземистого клінкеру - 7095 з природним двоводним гіпсом - З0 95 до тонини, що відповідає залишку на ситі Ме008 менше 10 95. |Рунова Р.Ф., Дворкін Л.Й., Дворкін

О.Л., Носовський Ю.Л. В'яжучі речовини: Підручник. - К.: Основа, 2012. - С. 317). Недоліком цього способу є короткий строк початку тужавлення: не раніше 10 хв.

Відомий також спосіб виготовлення розширного напружуючого цементу (НЦ), що включає сумісний помел портландцементу, глиноземистого цементу та гіпсу до питомої поверхні 3000- 4500 г/см2г при їх відношенні у відсотках за масою в межах: 70:16:14-64:20:16 з можливою добавкою вапна до 5 95. |Рунова Р.Ф., Дворкін Л.Й., Дворкін О.Л., Носовський Ю.Л. В'яжучі речовини: Підручник. - К.: Основа, 2012. - С. 318). Недоліком цього способу є відносно короткий строк початку тужавлення розширного напружуючого цементу: не раніше 30 хв.

Відомий спосіб виготовлення розширного цементу (цемент Матоушека), який включає сумісний помел портландцементу - 65 9о, метакаоліну - 22 95 і двоводного гіпсу - 13 95 |Дворкін

Л.Й., Лушнікова Н.В., Рунова Р.Ф., Троян В.В. Метакоалін в будівельних розчинах і бетонах:

Монографія - Видавництво КНУБА, 2007. - С. 21). Недоліком цього способу є короткий строк початку тужавлення та необхідність тверднення у воді.

Відомий також з 1918 р. (Франція, Х. Альфсен) спосіб виготовлення конструкцій з фібробетону - армування бетону сталевими волокнами, який характеризується високими ударною міцністю, міцністю на зріз і розтягування, морозостійкістю і водонепроникністю, тріщиностійкістю, підвищує міцність бетону на згин, зменшує час монтажу арматури, збільшує вібраційну стійкість бетону |Дворкін Л.Й., Бабич Є.М., Житковський В.В. та ін. Високоміцні швидкотверднучі бетони та фібробетони: монографія. - Рівне: НУВГП, 2017. - С. 155-164).

Застосування такого фібробетону не може створити напруження фібри та арматури у виробах.

Найбільш близьким аналогом до запропонованого є спосіб виготовлення цементно-піщаного напруженого фібробетону, який включає змішування розширного цементу Матоушека з водою і полікарбоксилатним пластифікатором та 5 95 від маси цементу базальтових волокон (фібри)

Зо довжиною 25 мм з піском у співвідношенні 1:11 за масою, формування виробу та твердіння у вологому середовищі (|Беломесова, К.Ю. Цементно-песчанье растворьї, армированнье базальтовьим волокном / К.Ю. Беломесова, В.В. Тур // Инновации в бетоноведениий, строительном производстве и подготовке инженерньїх кадров: сборник статей по материалам

Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения

И.Н. Ахвердова и С.С. Атаева, Минск, 9-10 июня 2016 г.: в 2 ч. /"Белорусский национальньйй технический университет; ред.: З.И. Батяновский, В.В. Бабицкий. - Минск, 2016. - Ч. 1. - С. 34- 9.

Недоліком цього способу є необхідність підвищеної витрати цементу в рекомендованому складі напруженого фібробетону.

Задачею корисної моделі є отримання самонапружуваних фібробетонних виробів на розширному цементі Матоушека з підвищеною міцністю на згин в нормальних умовах та після пропарювання, економія стальної арматури, ефективна утилізація фосфогіпсу.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення самонапружуваного фібробетону, що включає змішування розширного цементу, який складається з портландцементу (ПЦ)-71 9о, метакоаліну (МК)-14 905 та гіпсу (ГК)-15 95 (цемент Матоушека) з водою, базальтовим волокном і піском, формування виробу та його витримування у вологому середовищі, згідно з корисною моделлю, як гіпс використовують фосфогіпс, який попередньо нейтралізують 5-6 96 цементу за масою та висушують при температурі 70-80 "С, а розширний цемент отримують сумісним помелом портландцементу, метакаоліну і фосфогіпсу (ФГ), відповідно у масових відсотках: ПЦ:МК:ФГ-70:16:14-64:20:116 в присутності добавки суперпластифікатора полікарбоксилатного типу в кількості 0,3-0,5 95 від маси в'яжучого, на отриманому в'яжучому виготовляють бетонну суміш з введенням сталевої г-подібної фібри із сплющеними кінцями в кількості 140-150 кг/м" при водо-в'яжучому відношенні В/Вж-0,4-0,5, а витримування виробу здійснюють 4-5 годин у формі при температурі 2022 "С з послідуючою його термообробкою.

При введенні г-подібної сталевої фібри зі сплющеними кінцями у кількості 140-150 кг/м3 вона довільно орієнтується в трьох площинах при формуванні виробу, що призводить до зменшення співвідношення міцності на стиск до міцності на згин до Іст/Ізг-3,8-4,2 після затвердіння самонапружуванного фібробетону, як в нормальних умовах твердіння, так і після (516) пропарювання.

Крім цього при сумісному помелі портландцементу, метакаоліну, нейтралізованого цементом фосфогіпсу та полікарбоксилатного пластифікатора відбувається покриття частинками пластифікатора зерен компонентів розширного цементу, що суттєво знижує їх водопотребу та призводить до затримки початку тужавлення цементу до 40-60 хвилин, що у свою чергу дозволяє виконувати будівельні роботи з розчинами і бетонами на його основі.

Кількість цементу 5-695 від маси сухого фосфогіпсу необхідна і достатня для його нейтралізації а величина 0,3-0,595 від маси в'яжучого сухого полікарбоксилатного пластифікатора задовольняє реологічні властивості розширного цементу у суміші із заповнювачами. Сушіння фосфогіпсу із 5-6 96 цементу при температурі 70-80 С дозволяє отримати сухий дигідрат сульфату кальцію, що є достатнім для цементу Матоушека.

Спосіб здійснюють наступним чином.

Фосфогіпс змішують із 5-6 95 за масою цементу типу ПЦ-І-500 та завантажують у бігуни мокрого помелу і розмелюють суміш, протягом 25-30 хвилин, доводячи її до вологості біля 20- 2590. При цьому створюються умови для гідратації цементу та нейтралізації фосфогіпсу в результаті утворення - гідроксиду кальцію, який активно реагує із кислотними залишками, що містяться у фосфогіпсі. Після цього гомогенізовану суміш фосфогіпсу і цементу висушують при температурі суміші 70-80 "С 1,5-2 години до залишкової вологості 0,5-1,0 96 та завантажують у кульовий млин разом із портландцементом типу ПЦ-І-500, метакаоліном та 0,3-0,5 95 пластифікатора КДІЦ ПП "Терміт" м. Рівне від маси в'яжучого і розмелюють до питомої поверхні 4000-4500 сме/г.

Для отримання розширного цементу приймають наступні масові співвідношення компонентів: портландцемент-70...64 96, метакаолін-16...20 95, фосфогіпс нейтралізований цементом-14...16 95, сухий полікарбоксилатний пластифікатор КДіІЦ - 0,3-0,595 від маси в'яжучого.

Приготування самонапружуванного фібробетону із розширного цементу здійснюють шляхом замішування його із піском складу Вж:П-1:3...1:4 з водою при водо-в'яжучому відношенні

В/Вж-0,4...0,5 та г-подібною фіброю зі сплющеними кінцями у кількості 140-150 кг/м? перед формуванням виробу.

В таблиці наведені порівняльні значення відношень границь міцності на стиск до границь

Зо міцності на згин самонапружуваних піщаних фібробетонів на розширному цементі Матоушека із базальтовою фіброю та розширному цементі на основі сумісно помелених портландцементу типу ПЦ-І-500, метакаоліну, нейтралізованого цементом фосфогіпсу і полікарбоксилатного пластифікатора типу КДІіЦ із 150 кг/м сталевої г-подібної фібри зі сплющеними кінцями.

Таблиця піщаного фібробетону згин у віці 28 діб нормального твердіння - Їст/Ізг

Самонапружуваний| ПЦ:МК:"ГКА 71:14:15, фібробетон за Полікарбоксилатний прототипом із пластифікатор - 0,5 95; 4,9...5,0

Базальтовою ВжПе1:3; фіброю Фібра - 35 кг/м3

ПЦ:МК:ФГ-70:16:14,

Самонапружуваний)| Полікарбоксилатний фібробетон із г- пластифікатор-0,5 905; 3,8...42 подібною фіброю |ВжП-1:3;

Фібра - 150 кг/м3

Згідно з таблицею, показник кратності міцностей на стиск до міцностей на згин - Їст/Ізг, запропонований самонапружуваний фібробетон на розширному цементі з нейтралізованим цементом фосфогіпсом та г- подібною фіброю є кращим на 13-15 95 від цього показника за прототипом.

Корисна модель може бути використана в технології виготовлення тонкостінних залізобетонних виробів із напружуваних фібробетонів на розширених в'яжучих із застосуванням техногенного відходу - фосфогіпсу, що покращить їх технічні властивості та зменшить собівартість виробів.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Спосіб виготовлення самонапружуваного фібробетону, що включає змішування розширного цементу, який складається з портландцементу (ПЦ)-71 95, метакоаліну (МК)-14 9о та гіпсу (ГК)-

   15 95 (цемент Матоушека) з водою, базальтовим волокном і піском, формування виробу та його витримування у вологому середовищі, який відрізняється тим, що як гіпс використовують фосфогіпс, який попередньо нейтралізують 5-6б9о цементу за масою та висушують при температурі 70-80 "С, а розширний цемент отримують сумісним помелом портландцементу, метакаоліну і фосфогіпсу (ФГ), відповідно у масових відсотках: ПЦ:МК:ФГ-70:16:14-64:20:16 в присутності добавки суперпластифікатора полікарбоксилатного типу в кількості 0,3-0,5 95 від маси в'яжучого, на отриманому в'яжучому виготовляють бетонну суміш з введенням сталевої г-

   подібної фібри із сплющеними кінцями в кількості 140-150 кг/м" при водо-вяжучому відношенні

   В/Вж-0,4-0,5, а витримування виробу здійснюють 4-5 годин у формі при температурі 20522 7С з послідуючою його термообробкою.