RU2399828C2 - Балластный материал - Google Patents

Балластный материал Download PDF

Info

Publication number
RU2399828C2
RU2399828C2 RU2008127272/03A RU2008127272A RU2399828C2 RU 2399828 C2 RU2399828 C2 RU 2399828C2 RU 2008127272/03 A RU2008127272/03 A RU 2008127272/03A RU 2008127272 A RU2008127272 A RU 2008127272A RU 2399828 C2 RU2399828 C2 RU 2399828C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ballast material
cement
fractions
fraction
water
Prior art date
Application number
RU2008127272/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008127272A (ru
Inventor
Анатолий Петрович Свечкопалов (RU)
Анатолий Петрович Свечкопалов
Игорь Иванович Шапорин (RU)
Игорь Иванович Шапорин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП"
Priority to RU2008127272/03A priority Critical patent/RU2399828C2/ru
Publication of RU2008127272A publication Critical patent/RU2008127272A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2399828C2 publication Critical patent/RU2399828C2/ru

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
    • 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
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • 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
    • C04B2111/74—Underwater applications

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)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

Изобретение относится к балластному материалу, используемому для нанесения на наружную поверхность труб подводных магистральных трубопроводов. Технический результат - повышение плотности и прочности. Балластный материал, содержащий цемент, заполнитель и воду, содержит в качестве заполнителя баритовую руду крупной фракции с размером зерен свыше 5 мм до 25 мм, мелкой фракции с размером зерен свыше 0,16 мм до 5 мм, очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01 µм до 160 µм и дополнительно пластификатор - поликарбоацетил при следующем соотношении компонентов в мас.%: цемент 12-17, вода-10, поликарбоацетил 0,2-0,3, баритовая руда - остальное, при следующем содержании фракций в руде, мас.%: крупная фракция свыше 5 мм до 25 мм - 8-16, мелкая фракция свыше 0,16 мм до 5 мм - 70-84, очень мелкая фракция свыше 0,01 µм до 160 µм - 8-14. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 5 з.п. ф-лы. 2 табл.

Description

Изобретение относится к балластному материалу, используемому для нанесения на наружную поверхность труб подводных магистральных трубопроводов.
Известна система контроля плавучести (патент US 6663453 от 29.04.02) трубы, включающая балластный материал плотностью, равной или большей 2000 кг/м3, содержащий следующие компоненты: вяжущее, добавку, регулирующую время затвердевания, заполнители по одному или в сочетании: водопесчаная смесь или водобаритовая смесь. Введение в раствор барита позволило увеличить плотность балластного материала до 2000 кг/м3. В описании к данному патенту не раскрывается содержание компонентов в балластном материале и грануляционный состав наполнителей. Для современных магистральных трубопроводов принимается плотность балластного материала существенно выше 2000 кг/м3.
Известно, что в тяжелых бетонах используются три фракции заполнителей: крупный заполнитель - с размером зерен от 5 мм, мелкий заполнитель - от 0,16 до 5 мм и очень мелкий заполнитель, позволяющий увеличить как плотность, так и прочность тяжелого бетона (ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»). Данный ГОСТ регламентирует плотность заполнителей до 2800 кг/м3, но не регламентирует плотность тяжелого бетона.
Известны особо тяжелые бетоны, в том числе баритовый бетон, плотность которого превышает 2500 кг/м3 (http://betony.ru), но состав особо тяжелого бетона и особенности его использования как балластного материала для труб не приводятся.
Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является балластный материал, описанный в патенте RU 2257503 С1 от 22.10.2003 «Способ нанесения балластного покрытия на поверхность трубы для подводного трубопровода». Описанный в патенте материал используется для заполнения кольцевого пространства между трубой и оболочкой через отверстие в заглушках в трубах для подводного трубопровода. Указанный материал представляет собой цементно-песчаный раствор подвижностью 10-12 см по конусу Строй-ЦНИЛ.
Недостатком выше описанного материала является низкая плотность (до 2400 кг/м3), вызывающая необходимость увеличения размеров заполняемого балластным материалом кольцевого пространства для придания трубопроводу отрицательной плавучести.
Технической задачей изобретения является создание балластного материала плотностью, превышающей 2800 кг/м3, и имеющего после затвердевания и выдержки в течение 28 суток прочность на сжатие, достигающую 50 МПа. Такой материал позволяет существенно уменьшить наружный диаметр труб с балластным покрытием.
Поставленная техническая задача решается тем, что заявляемый балластный материал содержит цемент, заполнитель и воду. При этом в качестве заполнителя балластный материал содержит баритовую руду следующих фракций: крупной фракции с размером зерен свыше 5 мм до 25 мм, мелкой фракции с размером зерен свыше 0,16 мм до 5 мм, очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01 µм до 160 µм. Дополнительно заявляемый балластный материал содержит пластификатор, а именно поликарбоацетил, при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Цемент 12-17
Вода 4-10
Поликарбоацетил 0,2-0,3
Баритовая руда Остальное
при следующем содержании фракций в мас.%:
Крупная фракция свыше 5 мм до 25 мм 8-16
Мелкая фракция свыше 0,1 6 мм до 5 мм 70-84
Очень мелкая фракция свыше 0,01 µм до 160 µм 8-14
Для достижения лучшей пластичности получаемого балластного материала отношение воды к цементу должно составлять - 0,3-0,6.
Для лучшего нагнетания балластного материала в кольцевое пространство между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью оболочки материал может дополнительно содержать воздухоподавляющую добавку - трибутилфосфат, при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Цемент 12-17
Вода 6-9,5
Поликарбоацетил 0,2-0,3
Воздухоподавляющая добавка - трибутилофосфат 0,0015
Баритовая руда Остальное
Если крупная фракция баритовой руды имеет размеры зерен свыше 5 мм до 10 мм, то расслоения на фракции не происходит при содержании в балластном материале цемента, приближающемся к 12 мас.%.
Для отсутствия расслоения раствора балластного материала на фракции при повышенном отношении воды к цементу, приближающемся к 0,6 и увеличения прочности после затвердевания pacтвора, отношение масс компонентов очень мелкой фракции к крупной фракции должно находиться в интервале 0,7-1,0.
Для получения бетона плотностью свыше 3100 кг/м3 плотность зерен крупной и мелкой фракций баритовой руды находится в интервале от 4300 кг/м3 до 4500 кг/м3 и выше.
Для обеспечения повышенной производительности процесса заполнения кольцевого пространства балластным материалом крупная фракция баритовой руды должна иметь размеры зерен свыше 5 мм до 10 мм.
Примеры составов балластного материала по изобретению представлены в Таблице 1. Свойства балластного материала, полученного по составам указанным в Таблице 1, представлены в Таблице 2.
В качестве цемента для приготовления балластного материала возможно использование портландцемента марок 500 и 400, шлакопортландцементов марок 500 и 400.
Определение средней плотности смесей, представленных в Таблице 2, выполнено в соответствии с ГОСТ 12730.1-78.
Прочности бетона на сжатие определялись в соответствии с ГОСТ 10180-90.
Результаты натурных экспериментов, отображенные в Таблице 1 и Таблице 2, показывают преимущества свойств балластного материала по изобретению.
Анализ патентной информации показал, что предложенный состав балластного материала является новым. Изобретательский уровень обеспечивается тем, что состав балластного материала получен в результате проведения множества натурных экспериментов и не следует явно из уровня техники, разработок балластных материалов.
Таблица 1.
Составы балластного материала
Компоненты и отношения Содержание в мас.%
1 2 3 4 5 6 Состав по прототипу
Цемент - портландцемент, марки 500 12 10 14,5 17 14 18
Кварцевый прокаленный и просеянный песок с гранулометрическим составом 0,3-0,7 мм - - - - - 72
Чистая вода 5,2 5 7.8 8 7,4 10
Отношение массы воды к массе цемента в 1 м3 балластного материала 0,43 0,5 0,54 0,47 0,53 0,53
Пластификатор - поликарбоацетил (сухое вещество) 0,225 0,225 0,09 0,14 0,08  
Воздухоподавляющая добавка трибутилофосфат - 0,0015 0,0015 0,0015    
Заполнитель - баритовая руда: Доля в 1 м3 83 84,2 77,1 74,7 78  
- крупная фракция свыше 5 мм до 25 мм; 8 12 14 16 16 -
- мелкая фракция свыше 0,16 мм до 5 мм 86,8 79,6 74,8 70 70 ~
- очень мелкая фракция свыше 0,01 µм до 160 µм - порошок баритовой руды 5.2 8,4 11,2 14 14 -
Отношение масс компонентов очень мелкой фракции к крупней фракции в 1 м3 0.65 0,7 0,,S 0,875 0,875  
Таблица 2.
Свойства балластного материала
Свойства Значении свойств
1 2 3 4 5 6 Состав по прототипу
Плотность, кг/м3 3400 3300 3230 3100 3060 228
Прочность при сжатии, МПа 75 64 56 72 56 35

Claims (6)

1. Балластный материал, содержащий цемент, заполнитель и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве заполнителя баритовую руду крупной фракции с размером зерен свыше 5 до 25 мм, мелкой фракции с размером зерен свыше 0,16 до 5 мм, очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01 до 160 мкм и дополнительно пластификатор - поликарбоацетил при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент 12-17 Вода 4-10 Поликарбоацетил 0,2-0,3 Баритовая руда Остальное,

при следующем содержании фракций в руде, мас.%:
Крупная фракция свыше 5 до 25 мм 8-16 Мелкая фракция свыше 0,16 до 5 мм 70-84 Очень мелкая фракция свыше 0,01 до 160 мкм 8-14
2. Балластный материал по п.1, отличающийся тем, что отношение воды к цементу - 0,3-0,6.
3. Балластный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент 12-17 Вода 6-9,5 Поликарбоацетил 0,2-0,3 Трибутилфосфат 0,0015 Указанная баритовая руда Остальное
4. Балластный материал по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что крупная фракция баритовой руды имеет размеры зерен свыше 5 до 10 мм.
5. Балластный материал по п.4, отличающийся тем, что мас. отношение очень мелкой фракции к крупной фракции находится в интервале 0,7-1,0.
6. Балластный материал по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что плотность зерен крупной и мелкой фракций баритовой руды находится в интервале 4300-4500 кг/м3.
RU2008127272/03A 2008-07-07 2008-07-07 Балластный материал RU2399828C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127272/03A RU2399828C2 (ru) 2008-07-07 2008-07-07 Балластный материал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127272/03A RU2399828C2 (ru) 2008-07-07 2008-07-07 Балластный материал

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008127272A RU2008127272A (ru) 2010-01-20
RU2399828C2 true RU2399828C2 (ru) 2010-09-20

Family

ID=42120057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008127272/03A RU2399828C2 (ru) 2008-07-07 2008-07-07 Балластный материал

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399828C2 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074441A2 (ru) * 2010-12-03 2012-06-07 Svechkopalov Anatoly Petrovich Способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы и устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси
RU2455553C1 (ru) * 2011-01-18 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" Балластный материал повышенной плотности для подводных магистральных трубопроводов
RU2544194C1 (ru) * 2014-01-31 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов
RU2546699C2 (ru) * 2013-06-27 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074441A2 (ru) * 2010-12-03 2012-06-07 Svechkopalov Anatoly Petrovich Способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы и устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси
WO2012074441A3 (ru) * 2010-12-03 2012-08-23 Общество С Ограниченной Ответственность "Петрорземпроект" Способ приготовления бетонной смеси для балластной трубы
RU2455553C1 (ru) * 2011-01-18 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" Балластный материал повышенной плотности для подводных магистральных трубопроводов
RU2546699C2 (ru) * 2013-06-27 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода
RU2544194C1 (ru) * 2014-01-31 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008127272A (ru) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8580030B2 (en) Concrete mix having anti-efflorescence properties and method of making concrete using the same
RU2006132737A (ru) Самоуплотняющийся бетон со сверхвысокими свойствами, способ его приготовления и применение
CN112010603A (zh) 一种高透水性混凝土及其制备方法
FR3030497A1 (fr) Liant a base de compose mineral solide riche en oxyde alcalino-terreux avec activateurs phosphates
MX2007006298A (es) Aditivo para concreto y mortero, proceso para la preparacion del mismo y su uso, asi como concreto o mortero que lo contengan.
CN105000856A (zh) 一种海工混凝土用胶凝材料
RU2399828C2 (ru) Балластный материал
JP7342044B2 (ja) コンクリート性能を改善するための新規組成物
CN111003991A (zh) 轻质高强硅酸盐陶粒混凝土
CN112079604B (zh) 一种透水抗压混凝土及其制备方法
JP5833859B2 (ja) 気泡モルタル混練物および中詰め工法
TWI580659B (zh) 含有經超塑化劑(預)處理之碳酸鈣基填料之水泥、灰泥、混凝土組成物的方法，所得到的組成物及水泥產品及其應用
RU2526920C2 (ru) Структурированная композиция связующего агента
US9150455B2 (en) Utilization of heavy oil ash to produce self-consolidated concrete
KR101366294B1 (ko) 고유동 수중불분리 콘크리트용 혼화제 및 이를 첨가한 고유동 수중불분리 콘크리트 조성물
JP2015508746A5 (ja) アルミノケイ酸質材料を含有する炭酸カルシウム系充填材であり、「充填材ブレンド」が流動化剤により処理された炭酸カルシウム系充填材を含有するセメント、モルタル、コンクリート組成物の調製方法、得られたセメント組成物およびセメント製品、ならびにそれらの用途
JP2009203145A (ja) ポーラスコンクリート及びその製造方法
JP2017210407A (ja) ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法
TW201348171A (zh) 製備含有經超細塡料及超塑化劑處理之碳酸鈣基塡料之水泥、灰泥、混凝土組成物的方法，所得到的組成物及水泥產品及其應用
CN112105859A (zh) 具有水泥基内部衬里的饮用水管道或储水器元件
JP6203546B2 (ja) ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法
RU2437020C1 (ru) Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов
JP5724188B2 (ja) コンクリートの製造方法
JP6508526B2 (ja) 重量流動化処理土
CN107601998A (zh) 一种自行密实的混凝土配方及成型方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner