RU221771U1 - Structural concrete sheet based on fine-grained modified concrete - Google Patents
Structural concrete sheet based on fine-grained modified concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU221771U1 RU221771U1 RU2023111022U RU2023111022U RU221771U1 RU 221771 U1 RU221771 U1 RU 221771U1 RU 2023111022 U RU2023111022 U RU 2023111022U RU 2023111022 U RU2023111022 U RU 2023111022U RU 221771 U1 RU221771 U1 RU 221771U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- mixture
- cement
- woven
- fine
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 208000018747 cerebellar ataxia with neuropathy and bilateral vestibular areflexia syndrome Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 210000004233 talus Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области строительных материалов, в частности к гибким многослойным цементно-тканевым изделиям (бетонному полотну).The utility model relates to the field of building materials, in particular to flexible multilayer cement-fabric products (concrete sheet).
Техническим результатом является улучшение характеристик (а именно: повышение водонепроницаемости, снижение коэффициента фильтрации, увеличение прочности на сжатие и на прокол) гибкого многослойного цементно-тканевого материала по сравнению с прототипом, обусловленное снижением его усадки в процессе твердения.The technical result is an improvement in the characteristics (namely: increased water resistance, decreased filtration coefficient, increased compressive and puncture strength) of a flexible multilayer cement-fabric material compared to the prototype, due to a decrease in its shrinkage during the hardening process.
Технический результат достигается тем, что конструкционное бетонное полотно включает средний слой из модифицированной сухой бетонной смеси, заключенный между скрепленными между собой нижним и верхним полотнами рулонного тканого или нетканого материала, нижнее полотно с боковых сторон выполнено с загнутыми краями, а сами полотна выбраны так, что они пропускают влагу, но при этом сквозь них не высыпается цементная смесь, при этомThe technical result is achieved by the fact that the structural concrete sheet includes a middle layer of a modified dry concrete mixture, enclosed between the lower and upper sheets of rolled woven or non-woven material fastened together, the bottom sheet on the sides is made with curved edges, and the sheets themselves are selected so that they allow moisture to pass through, but the cement mixture does not spill out through them, and
полотна скрепляются прошивкой тонкими жгутами на основе базальтового волокна;the canvases are fastened by stitching with thin strands based on basalt fiber;
в качестве материала сердечника используется модифицированный мелкозернистый бетон на основе композиционного вяжущего, содержащий, мас.%:Modified fine-grained concrete based on a composite binder is used as the core material, containing, wt.%:
портландцемент - 44,0Portland cement - 44.0
тонкомолотый механоактивированный вулканический туф - 21,0finely ground mechanically activated volcanic tuff - 21.0
кварцевый песок (смесь зерен средним диаметром 1,0-1,4 мм - 40%;quartz sand (mixture of grains with an average diameter of 1.0-1.4 mm - 40%;
диаметром 0,2-0,6 мм - 60%) - 32,0with a diameter of 0.2-0.6 mm - 60%) - 32.0
эфир целлюлозы - 0,16cellulose ether - 0.16
вода - остальное.water - the rest.
Description
Полезная модель относится к области строительных материалов, в частности к гибким многослойным цементно-тканевым изделиям (бетонному полотну).The utility model relates to the field of building materials, in particular to flexible multilayer cement-fabric products (concrete sheet).
Гибкое многослойное цементно-тканевое изделие (бетонное полотно) имеет широкое применение: как защитно-укрепляющие от водной и ветровой эрозии покрытия для берегов рек, каналов, при строительстве бассейновых хранилищ для сухих и жидких продуктов, в том числе нефтепродуктов, для защиты фундаментов, поверхностей тоннелей, шахт, траншей и иных подземных объектов от воды, в дорожных работах при укреплении горных осыпеопасных участков и формирования водоотводных каналов и стоков, для гидротеплоизоляции крыш жилых и производственных зданий, трубопроводов, для формирования твердых поверхностей сложных форм и изделий иного, в том числе декоративного, назначения. Так же данное изделие является средством для покрытия трещин и повреждений существующих бетонных конструкций.A flexible multi-layer cement-fabric product (concrete sheet) has a wide range of applications: as protective and strengthening coatings against water and wind erosion for the banks of rivers and canals, in the construction of basin storage facilities for dry and liquid products, including petroleum products, for the protection of foundations and surfaces tunnels, mines, trenches and other underground objects from water, in road work when strengthening mountain talus areas and forming drainage channels and drains, for hydrothermal insulation of roofs of residential and industrial buildings, pipelines, for the formation of hard surfaces of complex shapes and other products, including decorative, purpose. This product is also a means of covering cracks and damage to existing concrete structures.
Ближайшим аналогом - прототипом предлагаемого технического решения является гибкий многослойный цементно-полимерно-тканевый материал (патент на изобретение RU 2742481), включающий, по крайней мере, один слой сухой цементной смеси с наполнителями или без них, заключенный между нижним, тканым и верхним, нетканым - полимерными геотекстильными полотнами, выбранными так, что сквозь них не высыпается цементная смесь, скрепленными между собой волокнами путем иглопробивания. Состав сухой цементной смеси срединного слоя включает (масс. %): цемент (50-60), порошковый известняк (36-38), бутадиенстирольный каучук (2-4); микрокремнезем или высокоактивный метакаолин (2-8).The closest analogue - the prototype of the proposed technical solution is a flexible multilayer cement-polymer-fabric material (invention patent RU 2742481), including at least one layer of dry cement mixture with or without fillers, enclosed between the lower, woven and upper, non-woven - polymer geotextile fabrics, selected so that the cement mixture does not spill out through them, bonded together with fibers by needlepunching. The composition of the dry cement mixture of the middle layer includes (wt.%): cement (50-60), powdered limestone (36-38), styrene-butadiene rubber (2-4); microsilica or highly active metakaolin (2-8).
Однако этот материал имеет ряд недостатков, связанных недостаточной водонепроницаемостью бетона срединного слоя, обусловленной усадочными процессами, протекающими при гидратации и твердении этого бетона. Это делает необходимым реализацию специальных приемов (использование специальных эластичных самозалечивающихся полотен внешнего слоя с высокой водостойкостью), делающих конструкцию изделия более сложной.However, this material has a number of disadvantages associated with the insufficient water resistance of the concrete of the middle layer, caused by shrinkage processes occurring during hydration and hardening of this concrete. This makes it necessary to implement special techniques (the use of special elastic, self-healing outer layer fabrics with high water resistance), which make the design of the product more complex.
Техническим результатом является улучшение характеристик (а именно: повышение водонепроницаемости, снижение коэффициента фильтрации, увеличение прочности на сжатие и на прокол) гибкого многослойного цементно-тканевого материала по сравнению с прототипом, обусловленное снижением его усадки в процессе твердения.The technical result is an improvement in the characteristics (namely: increased water resistance, decreased filtration coefficient, increased compressive and puncture strength) of a flexible multilayer cement-fabric material compared to the prototype, due to a decrease in its shrinkage during the hardening process.
Технический результат достигается тем, что конструкционное бетонное полотно включает средний слой из модифицированной сухой бетонной смеси, заключенный между скрепленными между собой нижним и верхним полотнами рулонного тканого или нетканого материала, нижнее полотно с боковых сторон выполнено с загнутыми краями, а сами полотна выбраны так, что они пропускают влагу, но при этом сквозь них не высыпается цементная смесь, при этомThe technical result is achieved by the fact that the structural concrete sheet includes a middle layer of a modified dry concrete mixture, enclosed between the lower and upper sheets of rolled woven or non-woven material fastened together, the bottom sheet on the sides is made with curved edges, and the sheets themselves are selected so that they allow moisture to pass through, but the cement mixture does not spill out through them, and
полотна скрепляются прошивкой тонкими жгутами на основе базальтового волокна;the canvases are fastened by stitching with thin strands based on basalt fiber;
в качестве материала сердечника используется модифицированный мелкозернистый бетон на основе композиционного вяжущего, содержащий масс. %:Modified fine-grained concrete based on a composite binder containing mass is used as a core material. %:
портландцемент - 44,0Portland cement - 44.0
тонкомолотый механоактивированный вулканический туф - 21,0finely ground mechanically activated volcanic tuff - 21.0
кварцевый песок (смесь зерен средним диаметром 1,0-1,4 мм - 40%; диаметром 0,2-0,6 мм - 60%) - 32,0quartz sand (mixture of grains with an average diameter of 1.0-1.4 mm - 40%; with a diameter of 0.2-0.6 mm - 60%) - 32.0
эфир целлюлозы - 0,16cellulose ether - 0.16
вода - остальное.water - the rest.
В качестве рулонных материалов верхнего и нижнего полотен используется стеклохолст или холст на основе базальтового волокна.Fiberglass or canvas based on basalt fiber is used as rolled materials for the top and bottom sheets.
Результаты измерения характеристик предлагаемого конструктивного бетонного полотна в сравнении с прототипом представлены в таблице.The results of measuring the characteristics of the proposed structural concrete sheet in comparison with the prototype are presented in the table.
Водопроницаемость мелкозернистого бетона срединного слоя гибкого многослойного цементно-тканевого изделия и прототипа определялась в соответствии с ГОСТ 12730.5-2018 «Методы определения водонепроницаемости по методике «мокрого пятна» и по коэффициенту фильтрации».The water permeability of fine-grained concrete in the middle layer of a flexible multilayer cement-fabric product and prototype was determined in accordance with GOST 12730.5-2018 “Methods for determining water resistance using the “wet spot” method and filtration coefficient.”
Улучшение характеристик предполагаемой полезной модели основано на использовании модифицированного мелкозернистого бетона и на реализации следующих технологических решений.Improving the characteristics of the proposed utility model is based on the use of modified fine-grained concrete and the implementation of the following technological solutions.
Во-первых, мелкозернистый бетон имеет специально подобранный фракционной состав мелкого заполнителя, обеспечивающий более плотную упаковку этого заполнителя в минеральной матрице твердеющего и затвердевшего бетона.Firstly, fine-grained concrete has a specially selected fractional composition of fine aggregate, which ensures a more dense packing of this aggregate in the mineral matrix of hardening and hardening concrete.
Во-вторых, наличие в составе вяжущего тонкомолотого механоактивированного вулканической туфа и эфира целлюлозы, обеспечивает поддержание нужного водосодержания твердеющей смеси и минимизацию отрицательного капиллярного давления, а следовательно и внутренних напряжений, обуславливающих пластическую усадку.Secondly, the presence of finely ground mechanically activated volcanic tuff and cellulose ether in the binder composition ensures the maintenance of the required water content of the hardening mixture and the minimization of negative capillary pressure, and therefore internal stresses that cause plastic shrinkage.
Минимальная пористость полученного материала обеспечивается также за счет пуццолановой активности тонкомолотого механоактивированного вулканического туфа, что способствует перекристаллизации новообразований (гидросиликатов и гидроалюминатов кальция) вокруг зерен мелкого заполнителя. Механоактивированые компоненты туфа химически связывают портландит, образующийся при гидратации портландцемента, в низкоосновные гидросиликаты кальция, что дополнительно упрочняет структуру полученного материала.The minimal porosity of the resulting material is also ensured by the pozzolanic activity of finely ground mechanically activated volcanic tuff, which promotes the recrystallization of new formations (hydrosilicates and calcium hydroaluminates) around the grains of fine aggregate. Mechanically activated tuff components chemically bind portlandite, formed during the hydration of Portland cement, into low-basic calcium hydrosilicates, which further strengthens the structure of the resulting material.
В результате получают затвердевший мелкозернистый бетон срединного слоя с большей плотностью и прочностью и минимальной трещиноватостью, что в свою очередь позволяет получать изделие с низкой фильтрацией и высокой водонепроницаемостью.As a result, hardened fine-grained concrete of the middle layer is obtained with greater density and strength and minimal cracking, which in turn makes it possible to obtain a product with low filtration and high water resistance.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU221771U1 true RU221771U1 (en) | 2023-11-22 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112665A (en) * | 1990-02-15 | 1992-05-12 | American Colloid Company | Water barrier of water-swellable clay sandwiched between interconnected layers of flexible fabric |
| RU2010115483A (en) * | 2007-09-20 | 2011-10-27 | Нова Кемикалз Инк. (Us) | WAYS TO MINIMIZE CRACKING AND SHRINKING OF CONCRETE |
| WO2019106559A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Thrace Nonwovens & Geosynthetics S.A. | Cement textile multilayer composites and their method of production |
| RU2742481C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-02-08 | Виктория Олеговна Жукова | Flexible multilayer cement-polymer-fabric material |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112665A (en) * | 1990-02-15 | 1992-05-12 | American Colloid Company | Water barrier of water-swellable clay sandwiched between interconnected layers of flexible fabric |
| RU2010115483A (en) * | 2007-09-20 | 2011-10-27 | Нова Кемикалз Инк. (Us) | WAYS TO MINIMIZE CRACKING AND SHRINKING OF CONCRETE |
| WO2019106559A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Thrace Nonwovens & Geosynthetics S.A. | Cement textile multilayer composites and their method of production |
| RU2742481C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-02-08 | Виктория Олеговна Жукова | Flexible multilayer cement-polymer-fabric material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Muhammad et al. | Waterproof performance of concrete: A critical review on implemented approaches | |
| CN112408884B (en) | Impervious concrete and preparation method thereof | |
| CN112266218A (en) | High-strength concrete and preparation method thereof | |
| Moghal et al. | Compressibility and durability characteristics of lime treated expansive semiarid soils | |
| US8312690B1 (en) | Pervious concrete system and method of forming pervious concrete | |
| CN103556831B (en) | Huge area is without muscle abrasion-proof concrete method for constructing terrace | |
| Mesfun et al. | Experimental study of stabilized expansive soil using pumice mixed with lime for subgrade road construction | |
| KR101573028B1 (en) | Packing method using a lightweight cellular concrete permeability good | |
| CN109505314A (en) | A kind of waterproof and dampproof paving structure of underground garage and its construction technology | |
| Xu et al. | Influence of size and surface condition of distributing-filling coarse aggregate on the properties of aggregate-interlocking concrete | |
| RU221771U1 (en) | Structural concrete sheet based on fine-grained modified concrete | |
| Groot et al. | The influence of materials characteristics and workmanship on rain penetration in historic fired clay brick masonry | |
| Malone | Use of permeable formwork in placing and curing concrete | |
| CN1270996C (en) | High-voids porous concrete and construction method for hank and slope protection | |
| GR20170100544A (en) | Cement textile multilayer composites and their method of production | |
| Yan et al. | Investigation of cement-emulsified asphalt in plastic concrete | |
| Vardaka et al. | Use of steel slag as coarse aggregate for the production of pervious concrete | |
| Xu et al. | Influence of mineral admixtures on the performance of polymer modified porous concrete | |
| Mrema | EARTH BUILDING IN TANZANA-USE OF SOIL STABILIZED BRICKS AND BLOCKS | |
| Liu et al. | Effect of cement-based permeable crystallization material on the performance of deterioration concrete | |
| KR101946559B1 (en) | Soft ground reinforcement method using lightweight mixture soil | |
| Fu et al. | Experimental study on mechanical properties of pervious concrete | |
| AlAttar et al. | Recycling of Industrial and Agricultural Wastes in Compressed Stabilized Earth Blocks for Sustainable Development | |
| Liuzzi et al. | Soil Based Building Materials for Energy Efficiency | |
| Liu et al. | Experimental study of soft rock polymer cement solidification |