RU2394785C1 - Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления - Google Patents
Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394785C1 RU2394785C1 RU2009118308/03A RU2009118308A RU2394785C1 RU 2394785 C1 RU2394785 C1 RU 2394785C1 RU 2009118308/03 A RU2009118308/03 A RU 2009118308/03A RU 2009118308 A RU2009118308 A RU 2009118308A RU 2394785 C1 RU2394785 C1 RU 2394785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- concrete mixture
- concrete
- blast furnace
- mixture
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составу бетонной смеси для кровельных панелей и способу их изготовления. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости. Бетонная смесь для кровельных панелей, включающая шлакопортландцемент, крупный заполнитель из доменного шлака, мелкий заполнитель, пластифицирующую добавку, жидкость затворения, содержит крупный заполнитель из доменного дробленого шлака крупностью 10-25 мм, в качестве мелкого заполнителя - гранулированный доменный шлак крупностью 1-3 мм, в качестве пластифицирующей добавки порошок - «Реламикс. Тип 2» и дополнительно активизатор твердения - тонкомолотый песок горный, включающий 10-20% минерала граната, золошлаковую смесь, хлорид кальция, воду, структурированную за 10-15 минут до приготовления бетонной смеси путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, при следующем соотношении компонентов, мас.%: шлакопортландцемент 25-35, указанный дробленый доменный шлак 10-18, указанный песок горный 15-20, указанный песок из доменного гранулированного шлака 5-20, «Реламикс. Тип 2» 0,1-0,2, хлорид кальция 1, указанная жидкость затворения 13-25, золошлаковая смесь остальное. Способ изготовления кровельных панелей из указанной выше бетонной смеси включает заполнение формы арматурой и бетонной смесью, уплотнение в течение 15 минут ультразвуковыми колебаниями с частотой 18-21 кГц и выдержку в течение 2-3 часов, с последующей обработкой поливом в форме водой, структурированной путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, и твердением в течение 28 суток. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бетонной смеси для кровельных панелей и способам их изготовления, и может быть использовано для производства кровельных материалов, водоводов, трубопроводов, труб для канализационных стоков.
Известен многослойный кровельный материал, изготовленный на основе бумаги и битума (рубероид, толь). В качестве сырья для изготовления рулонных кровельных материалов применяют бумагу, картон и битум. При изготовлении рубероида в битум добавляют песок. Недостаток таких кровельных материалов заключается в низкой механической прочности. При низких температурах (ниже нуля градусов) происходит растрескивание и разрыв покрытий в результате усадки. Малый срок службы - 2-4 года. При устройстве кровли из рулонных материалов затрачивается много физического труда [1, страница 38-42]. Способ изготовления рулонных кровельных покрытий заключается в пропитке и склеивании нескольких лент бумаги или картона битумом с последующим нанесением более толстого слоя битума на склеенные ленты бумаги. При покрытии кровли указанными материалами поверхность крыши поливают разогретым жидким битумом, на него укладывают рубероид или толь, разглаживают и прижимают к кровле. Все операции покрытия крыши выполняются вручную.
Наиболее близким к предлагаемому является безрулонное кровельное покрытие, а именно бетонные панели [2].
Для изготовления кровельных панелей применяют бетон марки 500 состава, на 1 м3: шлакопортландцемент 300-530 кг; дробленый песок 770 кг; гранулированный доменный шлак 770 кг; В/Ц=0,44-0,46; раствор ССБ [2]. Способ изготовления панелей: натяжение арматуры из высокопрочной проволоки, укладка в формы арматуры и бетона, уплотнение бетона при помощи виброрейки с последующей сушкой изготовленных бетонных панелей. Поверхность окрашивается битумно-латексной эмульсией. Изготовленными панелями покрываются крыши жилых и промышленных зданий. Недостатки известного бетона и технологии изготовления: низкое качество бетона В-4, низкая морозостойкость бетона (Мрз-100), растрескивание бетона, низкий срок службы битумно-латексной эмульсии 2-4 года, протекание атмосферных осадков через панели [2 страница 33-42]. Применяются такие панели в основном в южных районов с теплым климатом. Распространение их на север требует значительного повышения качества бетона и защитных покрытий этого бетона.
Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении прочности, морозостойкости, плотности кровельного материала - панелей путем изменения состава бетона и способа изготовления панелей полной заводской готовности.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в оптимизации вещественного состава бетона для кровельных панелей, полное использование химической (гидравлической) активности компонентов бетона, повышение прочности и морозостойкости.
Технический результат достигается за счет того, что бетонная смесь для кровельных панелей, включающая шлакопортландцемент, крупный заполнитель из доменного шлака, мелкий заполнитель, пластифицирующую добавку, жидкость затворения, содержит крупный заполнитель из доменного дробленого шлака крупностью 10-25 мм, в качестве мелкого заполнителя - гранулированный доменный шлак крупностью 1-3 мм, в качестве пластифицирующей добавки порошок - «Реламикс. Тип 2» и дополнительно активизатор твердения - тонкодробленый отход обогащения железной руды, состава, мас.%: SiO2 34,1-39,9; Аl2O3 9,6-11; (FeO+Fe2O3) 12,8-26,1; CaO 11,3-13,7; MgO 4,2-5,7; SO3 1,7-3,2; (Na2O+K2O) 1,3-3,2; п.п.п. 8,5-15, содержащий 10-20% минерала граната, золошлаковую смесь, противоморозную добавку - хлорид кальция, а в качестве жидкости затворения - воду, структурированную за 10-15 минут до приготовления бетонной смеси путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
шлакопортландцемент | 25-35 |
указанный дробленый доменный шлак | 10-18 |
указанный тонкодробленый | |
отход обогащения железной руды | 15-20 |
указанный песок из доменного гранулированного шлака | 15-20 |
«Реламикс. Тип 2» | 0,1-0,2 |
хлорид кальция | 1 |
указанная жидкость затворения | 13-25 |
золошлаковая смесь | остальное |
Способ изготовления кровельных панелей из указанной бетонной смеси включает приготовление бетонной смеси, заполнение формы арматурой и бетонной смесью, уплотнение в течение 15 минут ультразвуковыми колебаниями с частотой 18-21 кГц и выдержку в течение 2-3 часов с последующей обработкой в форме водой, структурированной путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, и твердением в течение 28 суток.
Сущность заявляемого изобретения состоит в разработке и освоении безрулонных кровель из конструкций полной заводской готовности для гражданского и промышленного строительства. Первоначально кровельные панели изготавливались из обычного бетона марки 300 (Мрз-100). Поверхность панелей окрашивалась битумно-латексной эмульсией. Исследованиями установлено, что долговечность лакокрасочной или битумно-латексной эмульсии в условиях Сибири не превышает 2-4 года. Поэтому кровельные панели использовались преимущественно в южных районах. Необходимость разработки новых конструкций и материалов для кровельных панелей очевидна, при этом необходима полная заводская готовность панелей. Такая задача может быть решена, прежде всего, повышением качества бетона.
В изобретении предлагаются новые компоненты для бетона, которые позволяют повысить качество бетона. В изобретении предлагают в качестве вяжущего применять шлакопортландцементы вместо портландцементов, т.к. шлакопортландцемент обладает повышенной морозостойкостью по сравнению с портландцементом (до 300 циклов), большей твердостью, водостойкостью и прочностью (до 500 кг/см2) [3, страница 207].
Речной гравий в предлагаемом изобретении заменен дробленым доменным шлаком, который имеет высокую шероховатость, что обеспечивает высокое сцепление цементного раствора с дробленым доменным шлаком крупностью 10-25 мм. Аналогично высокую прочность бетона обеспечивает гранулированный доменный шлак при одновременном повышении морозостойкости, влагостойкости и воздухостойкости [3, страница 202-205]. В бетонной смеси применяется отход обогащения железных руд, это тонко дробленая горная масса. Наличие изломов, шероховатости, острых углов и граней обеспечивает более прочное сцепление с цементным раствором, соответственно возрастает прочность бетона. Указанный отход содержит в своем составе 10-20% (по массе) минералов гранатов, которые обладают высокой плотностью (4,5 г/см3) и твердостью 6,5-7,5, что соответственно повышает плотность и твердость бетона.
Химический и минералогический состав гранатов способствует ускорению гидратации бетона. Золошлаковая смесь содержит аналогичные минералы, как у вяжущих веществ, и соответственно обладает вяжущими свойствами. Наличие мелких фракций золошлаковой смеси исключает трещинообразования в бетоне. Компоненты бетонной смеси - доменный дробленый шлак, доменный гранулированный шлак, указанный отход обогащения, золошлаковая смесь - имеют шероховатую поверхность и обеспечивают более прочное сцепление с цементным раствором по сравнению с прототипом и обеспечивают высокую плотность и прочность бетона.
Применение хлорида кальция в предлагаемом изобретение выполняет три функции - повышает морозостойкость, ускоряет схватывание и твердение бетона [4, страница 16-18].
В качестве пластифицирующей добавки рекомендуют применять комплексную добавку для бетонов и растворов ООО «Полипласт-УралСиб» г.Первоуральск «Реламикс. Тип 2» (порошок). Добавка представляет собой смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия и полинафталинметиленсульфонатов натрия. Добавка соответствует требованиям ТУ 5870-002-14153664-04.
В предлагаемом изобретении в качестве жидкости для затворения бетона применяют структурированную воду, что позволяет увеличить плотность бетона на 20-30% и повысить морозостойкость. Структурированная вода сохраняет свои свойства в течение 4,5 часов, чтобы увеличить продолжительность действия структурированной воды на бетон, уложенный в форму, необходимо осуществлять полив его структурированной водой. Воду для затворения необходимо структурировать за несколько минут (5-10) до начала приготовления бетона. Повторное структурирование затворяющей воды позволяет увеличить прочность бетона и скорость схватывания еще на 10-20%. Для увеличения плотности бетона, после укладки его в формы, применяют воздействие на него ультразвука частотой 18-22 кГц.
Таким образом, применение в составе бетонной смеси шлакопортландцемента, песка из гранулированного доменного шлака, дробленого доменного шлака крупностью 10-20 мм, пластифицирующей добавки «Реламикс. Тип 2», хлорида кальция, структурированной воды, смачивание бетона в формах структурированной водой в комплексе с уплотнением бетона в формах путем воздействия ультразвука позволило получить высококачественный бетон марки 850, обладающий высокой влагостойкостью, морозостойкостью, воздухостойкостью, высокой прочностью на сжатие и изгиб, высокой плотностью. Наличие в бетоне золошлаковой смеси исключает трещинообразование.
Пример. Для получения бетонной смеси применяются: шлакопортландцемент М400 Топкинского цементного завода (Кемеровская область), дробленый и гранулированный шлаки и золошлаковая смесь ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», хлорид кальция - реактив марки «ХЧ», « песок горный», отходы обогащения железных руд Абагурской обогатительной фабрики (г.Новокузнецк), комплексная добавка для бетонов и растворов «Реламикс. Тип 2» (порошок) ООО «Полипласт-УралСиб» г.Первоуральск, вода структурированная - получена путем воздействия на воду ультразвуком 18кГц. Прибор - ультразвуковой генератор УЗГ-10. Этим же генератором воздействуют на бетонную смесь при формировании кубиков 70×70×80 мм и балочек размером 4×4×16 см. Бетонную смесь приготавливают в бетонном смесителе.
Уплотнение бетонной смеси выполняют с применением ультразвукового воздействия 20 кГц в течение 15 минут. Твердение образцов выполняют в стандартных условиях при 23-25°С в течение 28 суток. Исследование образцов балочек и кубиков выполняют по ГОСТовским методикам. Результатами исследований установлено, что качество опытных образцов соответствует бетону марки М850. Образцы не имели сколов и трещин. Состав исходных материалов и состав исследуемых бетонов приведены в таблицах 1, 2.
Предлагаемая бетонная смесь и способ изготовления из нее бетона позволяют изготавливать высококачественные кровельные панели для средней зоны России и северных районов и решать проблемы утилизации горного песка, доменных шлаков, золошлаковых смесей котельных и тепловых электростанций и изготавливать панели полной заводской готовности.
Источники информации
1. Бурмистров Г.Н. Кровельные материалы. М. «Стройиздат». 1990, с.176.
2. Федынин Н.И., Диамант М.И., Седельницкий Ю.М., Кинекстуль Г.И. Изготовление высокопрочного мелкозернистого шлакобетона. Кемерово Кемеровское книжное издательство. 1971, с.68.
3. Справочник по химии цемента. Под редакцией Б.В.Волконского, Л.Г.Сулгакаса. Ленинград. Стройиздат. 1980, с.221.
4. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. М. Стройиздат. 1979, с.472.
Таблица 1 | |||||||||
Материал | Химический состав, мас.%. | ||||||||
SiO2 | CaO | Al2O3+TiO2 | FeO+Fe2O3 | SO3 | MgO | MnO | Na2O+K2O | п.п.п. | |
Шлак доменный (дробленый, гранулированный) | 36,2-42 | 38-42,2 | 12,3-17 | 0,6-2,6 | 0,4-1,2 | 4,8-9,9 | 0,2-1,1 | 0,13-0,17 | - |
Золошлаковая смесь | 24 | 45,84 | 9,4 | 13,86 | 0,54 | - | - | 1,06 | 0,41 |
«Песок горный» | 37,6 | 12,3 | 10,8 | 26,6 | 2,3 | 4,9 | 0,45 | 1,7 | 8,5 |
Claims (2)
1. Бетонная смесь для кровельных панелей, включающая шлакопортландцемент, крупный заполнитель из доменного шлака, мелкий заполнитель, пластифицирующую добавку, жидкость затворения, отличающаяся тем, что она содержит крупный заполнитель из доменного дробленого шлака крупностью 10-25 мм, в качестве мелкого заполнителя - гранулированный доменный шлак крупностью 1-3 мм, в качестве пластифицирующей добавки - порошок «Реламикс. Тип 2» и дополнительно активизатор твердения - тонкомолотый песок горный, включающий 10-20% минерала граната, содержащий, мас.%: SiO2 34,1-39,9, Аl2О3 9,6-11, (FeO+Fe2O3) 12,8-26,1, CaO 11,3-13,7, MgO 4,2-5,7; SO3 1,7-3,2; (Na2O+K2O) 1,3-3,2, SO3 1,7-3,2; п.п.п.8,5-15, золошлаковую смесь, противоморозную добавку - хлорид кальция, а в качестве жидкости затворения - воду, структурированную за 10-15 мин до приготовления бетонной смеси путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
шлакопортландцемент 25-35
указанный дробленый доменный шлак 10-18
указанный песок горный 15-20
указанный песок из доменного гранулированного шлака 15-20
«Реламикс. Тип 2» 0,1-0,2
хлорид кальция 1
указанная жидкость затворения 13-25
золошлаковая смесь остальное
2. Способ изготовления кровельных панелей из бетонной смеси по п.1, включающий заполнение формы арматурой и бетонной смесью, уплотнение в течение 15 мин ультразвуковыми колебаниями с частотой 18-21 кГц и выдержку в течение 2-3 ч, с последующей обработкой поливом в форме водой, структурированной путем ультразвуковой обработки с частотой 18-21 кГц, и твердением в течение 28 сут.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118308/03A RU2394785C1 (ru) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118308/03A RU2394785C1 (ru) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2394785C1 true RU2394785C1 (ru) | 2010-07-20 |
Family
ID=42685914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009118308/03A RU2394785C1 (ru) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2394785C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462437C2 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-09-27 | Витаутас Валентинович Сенкус | Способ приготовления бетона |
RU2474548C1 (ru) * | 2011-11-01 | 2013-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сырьевая смесь для имитации природного камня |
RU2494990C2 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" | Строительная смесь для изготовления кровельного листа и способ изготовления кровельного листа |
RU2500641C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Бетонная смесь |
-
2009
- 2009-05-14 RU RU2009118308/03A patent/RU2394785C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФЕДЫНИН Н.И. и др. Изготовление высокопрочного мелкозернистого шлакобетона - Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1971, с.68. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462437C2 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-09-27 | Витаутас Валентинович Сенкус | Способ приготовления бетона |
RU2494990C2 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" | Строительная смесь для изготовления кровельного листа и способ изготовления кровельного листа |
RU2474548C1 (ru) * | 2011-11-01 | 2013-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сырьевая смесь для имитации природного камня |
RU2500641C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Бетонная смесь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vafaei et al. | Acid attack on geopolymer cement mortar based on waste-glass powder and calcium aluminate cement at mild concentration | |
AU2012336298B2 (en) | Concrete mix composition, mortar mix composition and method of making and curing concrete or mortar and concrete or mortar objects and structures | |
CN106348677B (zh) | 超高性能混凝土及其制备方法和应用 | |
JP7173970B2 (ja) | 修景製品の製造方法 | |
CN105622009B (zh) | 一种不含硅灰的超高性能混凝土基体及其制备方法 | |
Dulaimi et al. | Assessment the performance of cold bituminous emulsion mixtures with cement and supplementary cementitious material for binder course mixture | |
JP2013103849A (ja) | セメント混和材およびセメント組成物 | |
RU2394785C1 (ru) | Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления | |
EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
Cechova | The effect of linseed oil on the properties of lime-based restoration mortars | |
Sverguzova et al. | Using ferruginous quartzite tailings in dry building mixes | |
JPWO2018102931A5 (ru) | ||
RU2214986C1 (ru) | Способ приготовления модифицированной сталефибробетонной смеси и модифицированная сталефибробетонная смесь | |
CN109369132A (zh) | 一种耐久路面结构混凝土材料及制备工艺 | |
Wang et al. | Application of titanium gypsum as raw materials in cement-based self-leveling mortars | |
CN113716928A (zh) | 一种道路及其水稳层和制备工艺 | |
Shynkevych et al. | Nanotechnological and energy-saving methods of production of building composites | |
Semenyutina et al. | Obtaining fine-grained concrete with the use of ash gidrogelei and conducting final testing | |
CN110590280A (zh) | 一种利用废渣石的反渗透透水混凝土及制备和使用方法 | |
JP6334310B2 (ja) | 水硬性組成物の製造方法および水硬性組成物 | |
RU2494990C2 (ru) | Строительная смесь для изготовления кровельного листа и способ изготовления кровельного листа | |
RU2685599C1 (ru) | Способ устройства монолитных свайных опор инженерных сооружений на основе нефелинового шлама | |
RU79579U1 (ru) | Восстановленный строительный элемент | |
Andrews-Phaedonos | Geopolymer “green” concrete: reducing the carbon footprint. The VicRoads experience | |
US20220089486A1 (en) | Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems |