RU2386599C1 - Fibre-concrete mixture - Google Patents
Fibre-concrete mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386599C1 RU2386599C1 RU2008133782/03A RU2008133782A RU2386599C1 RU 2386599 C1 RU2386599 C1 RU 2386599C1 RU 2008133782/03 A RU2008133782/03 A RU 2008133782/03A RU 2008133782 A RU2008133782 A RU 2008133782A RU 2386599 C1 RU2386599 C1 RU 2386599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- fiber
- concrete
- mixture
- amount
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бетонных смесей, используемых при изготовлении сборных и монолитных железобетонных изделий и конструкций.The claimed invention relates to the construction materials industry, namely, the composition of concrete mixtures used in the manufacture of precast and monolithic reinforced concrete products and structures.
Известна бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и комплексную добавку, содержащую хлористый кальций, азотнокислый аммоний и бишофит [Патент РФ №2149850, 2000 г. - аналог].Known concrete mixture, including cement, aggregate and a complex additive containing calcium chloride, ammonium nitrate and bischofite [RF Patent No. 21489850, 2000 - analogue].
Недостатком бетонной смеси является низкая скорость набора прочности в ранние сроки твердения, начиная с 1-х суток, и значительное содержание хлористых соединений в комплексной добавке, негативно влияющих на коррозию арматуры в железобетонных изделиях.The disadvantage of the concrete mixture is the low rate of curing in the early stages of hardening, starting from 1 day, and a significant content of chloride compounds in the complex additive, negatively affecting the corrosion of reinforcement in reinforced concrete products.
Известна фибробетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и упрочнитель - стальную проволоку [Патент РФ №2188804, 10.09.2002 - прототип].Known fiber-reinforced concrete mixture, including cement, aggregate and hardener - steel wire [RF Patent No. 2188804, 09/10/2002 - prototype].
Недостатком фибробетонной смеси является небольшой прирост прочности как в ранние, так и в конечные сроки твердения при повышенном расходе дорогостоящего упрочнителя - стальной фибры.The disadvantage of fiber-reinforced concrete mix is a small increase in strength both in the early and in the final stages of hardening with an increased consumption of an expensive hardener - steel fiber.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение прочности, включая ранние сроки твердения фибробетонной смеси, за счет применения комплексной добавки с минимальным количеством хлористых соединений и снижения расхода упрочнителя - стальной фибры.The technical task of the invention is to increase strength, including early hardening of fiber-reinforced concrete mix, through the use of complex additives with a minimum amount of chloride compounds and reduce the consumption of hardener - steel fiber.
Технический результат, полученный в процессе решения поставленной задачи, достигается тем, что фибробетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и упрочнитель - стальную проволоку, содержит в качестве цемента портландцемент, в количестве 1,0-2,0% от объема смеси стальную проволоку «Миксарм» диаметром 1 мм и длиной 54 мм с анкерами на концах и дополнительно комплексную добавку в количестве 0,75-1,5 мас.% от цемента, состоящую из пластифицирующей добавки «Д-11» и технического углерода-сажи в массовом соотношении 1:1.The technical result obtained in the process of solving the problem is achieved by the fact that the fiber-reinforced concrete mixture, including cement, aggregate and hardener - steel wire, contains Portland cement as cement, in the amount of 1.0-2.0% of the mix volume steel wire Mixarm "With a diameter of 1 mm and a length of 54 mm with anchors at the ends and additionally an integrated additive in the amount of 0.75-1.5 wt.% Of cement, consisting of a plasticizing additive" D-11 "and carbon black in a mass ratio of 1: one.
Бетон, являясь неоднородным материалом, характеризуется микроструктурой цементного геля, а также макроструктурой, обусловленной взаимодействием вяжущего и заполнителей. Формирование микроструктуры цементного камня, от которой зависят основные физико-механические свойства бетонов, начинается с надмолекулярного уровня дисперсности частиц размером 3-5·10-9 м (3-5 нм). Образующиеся в результате взаимодействия вяжущего с водой в начальный период гидратации цемента гидросиликаты кальция на надмолекулярном уровне имеют размер элементарных зародышей новой кристаллической фазы до 3 нм. Дефекты структуры в виде дислокации, имеющие подобные размеры, также начинают формироваться на этой стадии образования цементного камня.Concrete, being a heterogeneous material, is characterized by the microstructure of the cement gel, as well as the macrostructure due to the interaction of binder and aggregates. The formation of the microstructure of cement stone, on which the basic physicomechanical properties of concrete depend, begins with a supramolecular level of dispersion of particles measuring 3-5 · 10 -9 m (3-5 nm). Calcium hydrosilicates formed as a result of the interaction of a binder with water in the initial period of cement hydration at a supramolecular level have a size of elementary nuclei of a new crystalline phase up to 3 nm. Structural defects in the form of a dislocation, having similar dimensions, also begin to form at this stage of cement stone formation.
Для повышения прочности бетона на макроуровне вводились стальные волокна-фибры «Миксарм», выполненные из проволоки диаметром 1 мм и длиной 54 мм с анкерами на концах, блокирующие развитие макротрещин и являющиеся центрами ускоренного образования крупных прочных новообразований в структуре фибробетона.To increase the strength of concrete at the macro level, “Mixarm” steel fibers were introduced, made of wire with a diameter of 1 mm and a length of 54 mm with anchors at the ends, blocking the development of macrocracks and being centers for the accelerated formation of large solid tumors in the structure of fiber concrete.
Применение комплексной добавки на основе пластифицирующей добавки «Д-11» и технического углерода-сажи позволило модифицировать гелевую на наноуровне микроструктуру фибробетона за счет более быстрого и полного связывания гидросиликатов и гидроксидов кальция, что значительно снижает их растворимость и увеличивает скорость нарастания прочности.The use of a complex additive based on the plasticizing additive “D-11” and carbon black made it possible to modify the gel microstructure of fiber concrete at the nanoscale due to faster and more complete binding of hydrosilicates and calcium hydroxides, which significantly reduces their solubility and increases the rate of increase in strength.
Многофункциональная пластифицирующая добавка «Д-11», разработана в ООО НПП «Ирстройпрогресс» в соответствии с ТУ 574325-004-44628610-2006. В соответствии с ТУ «Д-11» содержит суперпластификатор в количестве не более 35 мас.%, ускоритель твердения и минеральный уплотнитель состава, мас.%; SiO2 18-30, SO3 25-35, Na2O 8-15, CaO 3-8, Cl не более 0,15, п.п.п. не более 30. Адсорбция частиц добавки на поверхности зерен цемента повышает смачиваемость раствора и снижает его водопотребность, что приводит к ускоренному увеличению прочности затвердевшего бетона.Multifunctional plasticizing additive "D-11", developed in LLC NPP Irstroyprogress in accordance with TU 574325-004-44628610-2006. In accordance with TU "D-11" contains superplasticizer in an amount of not more than 35 wt.%, Hardening accelerator and mineral composition sealant, wt.%; SiO 2 18-30, SO 3 25-35, Na 2 O 8-15, CaO 3-8, Cl no more than 0.15, pp no more than 30. Adsorption of additive particles on the surface of cement grains increases the wettability of the solution and reduces its water demand, which leads to an accelerated increase in the strength of hardened concrete.
Тонкоизмельченный порошок технического углерода-сажи с размерами частиц не более 5 мкм при введении в бетонную смесь увеличивает ее подвижность, что позволяет снизить количество воды затворения на 10-15%, уменьшить водоцементное отношение смеси и тем самым увеличить прочность начиная с ранних сроков твердения.Fine powder of carbon black soot with a particle size of not more than 5 μm when introduced into the concrete mix increases its mobility, which reduces the amount of mixing water by 10-15%, reduces the water-cement ratio of the mixture and thereby increase the strength starting from the early stages of hardening.
Таким образом, комплексное введение в сырьевую смесь металлических волокон-фибр «Миксарм», выполненных из проволоки диаметром 1 мм и длиной 54 мм, а также применение комплексной добавки, включающей пластифицирующую добавку «Д-11» и технический углерод-сажу, способствует увеличению прочности фибробетона в ранние сроки твердения, начиная с 1-х суток, что и является новым техническим свойством заявляемой фибробетонной смеси.Thus, the complex introduction of Mixarm metal fibers into the raw mix made of wire with a diameter of 1 mm and a length of 54 mm, as well as the use of a complex additive including the plasticizing additive D-11 and carbon black, increases the strength fiber-reinforced concrete in the early stages of hardening, starting from 1 day, which is a new technical property of the inventive fiber-reinforced concrete mixture.
Фибробетонную смесь готовят из расчета расхода материалов на 1 м3 смеси, кг:Fiber-concrete mixture is prepared from the calculation of the consumption of materials per 1 m 3 mixture, kg:
Комплексную добавку, включающую пластификатор «Д-11» и технический углерод-сажу в соотношении 1:1, в количестве 0,75-1,5% от массы цемента предварительно растворяют в небольшом количестве воды затворения до получения однородного раствора и равномерно вводят в бетонную смесь с остальной водой. Упрочнитель в виде фибры «Миксарм» диаметром 1 мм и длиной 54 мм в количестве 1,0-2,0% от объема смеси вводят в бетоносмеситель после предварительного перемешивания цемента, заполнителей, раствора комплексной добавки и оставшейся воды затворения.A complex additive, including D-11 plasticizer and carbon black in a ratio of 1: 1, in the amount of 0.75-1.5% by weight of cement, is pre-dissolved in a small amount of mixing water until a homogeneous solution is obtained and uniformly introduced into the concrete mix with the rest of the water. Fiber hardener “Mixarm” with a diameter of 1 mm and a length of 54 mm in the amount of 1.0-2.0% of the mixture volume is introduced into the concrete mixer after preliminary mixing of cement, aggregates, a solution of a complex additive and the remaining mixing water.
Для определения механических свойств из фибробетонной смеси приготавливают по стандартной методике образцы-кубы размером 15×15×15 см, твердеющие в естественных условиях, и испытывают на прочность при сжатии в ранние, начиная с 1-х суток, сроки твердения.To determine the mechanical properties of the fiber-reinforced concrete mixture, sample cubes of 15 × 15 × 15 cm in size, hardening in natural conditions, are prepared according to the standard method and tested for compressive strength in the early, starting from 1 day, hardening periods.
Для экспериментальной проверки заявленной фибробетонной смеси готовили несколько составов смесей, отличающиеся различным содержанием компонентов комплексной добавки в процентном соотношении по массе, три из которых показали оптимальные результаты.For experimental verification of the claimed fiber-reinforced concrete mixture, several mixtures of mixtures were prepared, differing in the different contents of the components of the complex additive as a percentage by weight, three of which showed optimal results.
Количественные составы комплексной добавки и упрочнителя в фибробетонной смеси представлены в табл.1.The quantitative compositions of the complex additive and hardener in the fiber-reinforced concrete mixture are presented in Table 1.
Влияние комплексной добавки и упрочнителя в виде фибры «Миксарм» на рост прочности фибробетона в естественных условиях твердения представлено в таблице 2. Для определения прочности на сжатие и сравнения результатов испытаний были изготовлены образцы фибробетонной смеси по прототипу (см. табл.2).The influence of the complex additive and hardener in the form of “Mixarm” fiber on the increase in the strength of fiber concrete under natural hardening conditions is presented in table 2. To determine the compressive strength and compare the test results, samples of the fiber concrete mixture were made according to the prototype (see table 2).
Анализ представленных в таблице 2 данных показывает, что введение в заявленную фибробетонную смесь металлических волокон-фибр «Миксарм», а также комплексной добавки, включающей пластификатор «Д-11» и технический углерод-сажу, при указанных соотношениях входящих в нее компонентов способствует, согласно составам №1-3, увеличению прочности на сжатие в возрасте 28 суток по сравнению с аналогом на 31-40%, а по сравнению с прототипом - на 2-9%. Прирост прочности заявленной фибробетонной смеси (состав №3) при твердении в возрасте 1, 3 и 7 суток по сравнению с аналогом составляет 31-38%, а по сравнению с прототипом - 22-37%.An analysis of the data presented in table 2 shows that the introduction of the mixed fiber-fiber mixture “Mixarm” into the claimed fiber-reinforced concrete mixture, as well as a complex additive including the “D-11” plasticizer and carbon black, contributes, according to the specified ratios of its constituent components, according to compositions No. 1-3, an increase in compressive strength at the age of 28 days compared with the analogue by 31-40%, and compared with the prototype by 2-9%. The increase in strength of the claimed fiber-reinforced concrete mix (composition No. 3) during hardening at the age of 1, 3 and 7 days compared to the analogue is 31-38%, and compared to the prototype - 22-37%.
Увеличение прочности заявленной фибробетонной смеси по сравнению с прототипом достигается при снижении расхода дорогостоящего упрочнителя - стальной проволоки на 20% (2,0% от объема заявленной фибробетонной смеси против 2,4% - по прототипу).An increase in the strength of the claimed fiber-reinforced concrete mixture compared to the prototype is achieved by reducing the cost of an expensive hardener - steel wire by 20% (2.0% of the volume of the claimed fiber-reinforced concrete mixture versus 2.4% - according to the prototype).
Использование сажевых отходов (технического углерода) теплогенерирующих установок позволит повысить реологические свойства смесей при увеличении прочности фибробетонов, улучшить экологическую обстановку и снизить стоимость за счет использования неутилизированных отходов производства и снижения расхода стальной проволоки.The use of soot waste (carbon black) from heat-generating plants will increase the rheological properties of mixtures while increasing the strength of fiber concrete, improve the environmental situation and reduce costs through the use of non-utilized production waste and reduce the consumption of steel wire.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133782/03A RU2386599C1 (en) | 2008-08-15 | 2008-08-15 | Fibre-concrete mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133782/03A RU2386599C1 (en) | 2008-08-15 | 2008-08-15 | Fibre-concrete mixture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008133782A RU2008133782A (en) | 2010-02-20 |
RU2386599C1 true RU2386599C1 (en) | 2010-04-20 |
Family
ID=42126805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008133782/03A RU2386599C1 (en) | 2008-08-15 | 2008-08-15 | Fibre-concrete mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2386599C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473494C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-01-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw material mixture for producing plaster |
RU2514033C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-04-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Decorative plastering |
-
2008
- 2008-08-15 RU RU2008133782/03A patent/RU2386599C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473494C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-01-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw material mixture for producing plaster |
RU2514033C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-04-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Decorative plastering |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008133782A (en) | 2010-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ahmad et al. | Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with glass and polyvinyl alcohol fibres | |
Lanas et al. | Mechanical properties of natural hydraulic lime-based mortars | |
RU2307810C1 (en) | Concrete mix and method of preparation of such mix | |
Hua et al. | Effects of fibers on mechanical properties and freeze-thaw resistance of phosphogypsum-slag based cementitious materials | |
RU2649996C1 (en) | Fine-grained concrete mixture | |
KR20040030525A (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
Ramujee | Development of low calcium flyash based geopolymer concrete | |
DK3018109T3 (en) | HYDRAULIC MIXING COMPREHENSIVE GRANULATES OF VEGETABLE ORIGIN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CONCRETE OR MORTAL FROM THIS MIXTURE | |
Reddy et al. | Effect of fly ash on strength and durability parameters of concrete | |
RU2281262C1 (en) | Composition for producing building materials | |
EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
Hussain et al. | Effect of sustainable glass powder on the properties of reactive powder concrete with polypropylene fibers | |
Zhang et al. | Experimental research on mechanical properties and microstructure of magnesium phosphate cement-based high-strength concrete | |
CN112209683B (en) | Self-compacting C120 ready-mixed dry material concrete and preparation method thereof | |
CN111892350B (en) | Method for improving flexural strength of cement mortar and concrete | |
RU2386599C1 (en) | Fibre-concrete mixture | |
RU2489381C2 (en) | Crude mixture for high-strength concrete with nanodispersed additive (versions) | |
Esparham | Synthesis of environmentally friendly activated alkali concrete (geopolymer) based on bentonite | |
RU2214986C1 (en) | Method of preparing modified steel-fibro-concrete blend and modified steel- fibro-concrete blend | |
RU2569140C1 (en) | Raw material mixture for high-strength fibre-reinforced concrete | |
RU2338713C2 (en) | Concrete mixture for waterproofing (versions) | |
WO2017214108A1 (en) | Strength enhancing admixtures for hydraulic cements | |
RU2420472C1 (en) | Fibre-concrete mixture | |
Uygunoğlu | Comparison of properties of prefabricated interlocking pavement blocks cured at different conditions | |
Zhao et al. | Effect of three-step mixing technology based on vibratory mixing on properties of high-strength concrete |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120113 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170816 |