RU2606147C1 - Бетонная смесь - Google Patents
Бетонная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606147C1 RU2606147C1 RU2015149064A RU2015149064A RU2606147C1 RU 2606147 C1 RU2606147 C1 RU 2606147C1 RU 2015149064 A RU2015149064 A RU 2015149064A RU 2015149064 A RU2015149064 A RU 2015149064A RU 2606147 C1 RU2606147 C1 RU 2606147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- carbonate
- sand
- cement
- flask
- Prior art date
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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/26—Carbonates
-
- 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
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
-
- 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
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
- C04B2111/343—Crack resistant materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составам мелкозернистых бетонных смесей, в том числе песчаных, используемых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Технический результат - снижение расхода цемента и повышение трещиностойкости песчаного бетона после тепловлажностной обработки. Бетонная смесь, включающая цемент, мелкий кварцевый песок фракции 0-0,5 мм, карбонатно-кремнеземистую опоку и воду, согласно изобретению содержит дробленую карбонатно-кремнеземистую опоку фракции 0-5,0 мм следующего гранулометрического состава, мас. %: 1,6…2,2 (2,5-5,0 мм); 7,8…9,3 (1,25-2,5 мм); 20,1…22,0 (0,63-1,25 мм); 33…10,2 (0,315-0,63 мм); 11,6…12,4 (0,16-0,315 мм); 46…48 (менее 0,16 мм), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
цемент 4,6-16,7, указанный кварцевый песок 59,6-60,5, указанная карбонатно-кремнеземистая опока 12,1-14,7, вода - остальное. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам мелкозернистых бетонных смесей, в том числе песчаных, которые используют для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Известны мелкозернистые, в том числе песчаные, бетоны, изготавливаемые без дорогостоящих и зачастую дефицитных крупных заполнителей (см. Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Высшая школа, 1978, с. 177-182). Основным недостатком таких бетонов, сдерживающим их широкое применение, является повышенный по сравнению с обычным бетоном расход цемента.
Для снижения расхода цемента в мелкозернистых бетонах известно введение в их состав тонкодисперсных микронаполнителей, например известковой муки, молотого кварцевого песка и др. (см. Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Высшая школа, 1978, с. 298).
Недостатком мелкозернистого бетона с микронаполнителем является уменьшение активности цемента пропорционально увеличению содержания микронаполнителя в смеси. Кроме того, получение таких микронаполнителей, как тонкомолотый кварцевый песок, связано с большими энергозатратами и ускоренным износом помольного оборудования.
Известна бетонная смесь, включающая цемент, кварцевый песок фракции 0,3-5,0 мм, керамзитовый песок фракции 0,3-1,25 мм и воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент - 23…26; кварцевый песок фракции 0,3-5,0 мм - 37…50; керамзитовый песок фракции 0,3-1,25 мм - 15…23; вода - остальное (см. SU №996370 A1, С04В 15/02, опубл. 15.02.1983).
Недостатком данной бетонной смеси является высокий расход цемента (до 500 кг/м3), кроме того, фракционирование используемых кварцевого и керамзитового песков удорожает производство и требует решения проблемы образующихся при фракционировании песков пылевидных отходов.
Наиболее близкой к заявляемой является бетонная смесь, содержащая (мас. ч.): цемент - 1,0; мелкий кварцевый песок с модулем крупности Мкр=1,32-3,3…3,8; добавка измельченной до полного прохождения через сито №016 карбонатно-кремнеземистой опоки - 0,2…0,7; вода - 0,58…0,71 (см. Шляхова Е.А., Холостова А.И. К вопросу повышения качества мелкозернистых бетонов на мелких песках. Журнал Вестник Дона, №4, 2013 г.).
Недостатком указанной бетонной смеси является то, что она не обеспечивает в достаточной мере повышение трещиностойкости песчаного бетона. Кроме того, для получения тонкодисперсной добавки опоку подвергают дроблению с последующим просеиванием через сито №016. Зерна дробленой опоки размером крупнее 0,16 мм подвергают повторному измельчению до полного прохождения через сито №016. При этом неоднократное измельчение и просеивание опоки требует повышенных энерго- и трудозатрат.
Задача изобретения заключается в повышении трещиностойкости песчаного бетона, а также в снижении энерго- и трудозатрат при получении добавки карбонатно-кремнеземистой опоки в песчано-бетонную смесь.
Сущность изобретения заключается в том, что бетонная смесь, включающая цемент, мелкий кварцевый песок фракции 0-5,0 мм, карбонатно-кремнеземистую опоку и воду, содержит дробленую карбонатно-кремнеземистую опоку фракции 0-5,0 мм следующего гранулометрического состава, мас. %: 1,6…2,2 (2,5-5,0 мм); 7,8…9,3 (1,25-2,5 мм); 20,1…22,0 (0,63-1,25 мм); 33…10,2 (0,315-0,63 мм); 11,6…12,4 (0,16-0,315 мм); 46…48 (менее 0,16 мм), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
цемент | 14,6-16,7 |
указанный кварцевый песок | 59,6-60,5 |
указанная карбонатно-кремнеземистая опока | 12,1-14,7 |
вода | остальное |
Карбонатно-кремнеземистые опоки относятся к категории нерудных полезных ископаемых, разведанные промышленные балансовые запасы которых только по Ростовской области составляют 1,06 млн м3.
Предлагаемая к использованию в составе песчаных бетонов карбонатно-кремнеземистая опока представляет собой микропористую породу светло-желтого цвета осадочного происхождения. Порода сложена в основном частицами размером менее 0,005 мм опал-кристобалитового кремнезема, скрепленными природными карбонатами, массовая доля которых составляет 30-33%. Средняя плотность породы находится в пределах 1250-1300 кг/м3, истинная плотность - 2,3…2,5 г/см3, насыпная плотность дробленой опоки фракции 0-5,0 мм составляет 800-900 кг/м3.
Технический результат
Благодаря низкой твердости карбонатно-кремнеземистая опока легко измельчается при дроблении с образованием большого количества тонкодисперсных частиц, которые могут выполнять функции микронаполнителя в мелкозернистом бетоне без дополнительного помола исходного сырья.
Зерна опоки размерами 0,16-5,0 мм, содержащиеся в дробленой опоке в количестве 52…54%, благодаря своей пониженной, по сравнению с кварцевым песком, твердости и микропористому строению могут повышать устойчивость процесса деформации и замедлять развитие магистральных трещин при испытаниях песчаного бетона на трещиностойкость. Силовая характеристика трещиностойкости бетона может служить обобщенным критерием его стойкости при агрессивных воздействиях типа замораживания-оттаивания, увлажнения и высушивания и др.
Характеристика материалов
Цемент
В качестве вяжущего использовали портландцемент Серебряковского завода марки 500 Д0, отвечающий требованиям ГОСТ 10178.
Мелкий кварцевый песок
Мелким заполнителем служил мелкий кварцевый песок Левенцовского месторождения с модулем крупности Мкр=1,42, отвечающий требованиям ГОСТ 8736. Насыпная плотность песка составляла 1350 кг/м3, истинная плотность - 2,63 г/см3. Содержание пылеватых и глинистых примесей, определяемых отмучиванием в воде, не превышало 2%.
Дробленая карбонатно-кремнеземистая опока
В состав бетонной смеси вводили дробленную карбонатно-кремнеземистую опоку фракции 0-5,0 мм Масловского месторождения Ростовской области следующего химического состава, мас. %: 59,02 SiO2; 3,57 Al2O3; 1,66 (Fe2O3+FeO); 18,08 CaO; 0,69 MgO; 0,03 SO3; 0,40 TiO2; 0,15 P2O5; 2,3 (K2O+Na2O); 14,10 п.п.п.
После дробления используемая опока имела гранулометрический состав, мас. %: 1,6…2,2 (2,5-5,0 мм); 7,8…9,3 (1,25-2,5 мм); 20,1…22,0 (0,63-1,25 мм); 33…10,2 (0,315-0,63 мм); 11,6…12,4 (0,16-0,315 мм); 46…48 (менее 0,16 мм).
Пример
Предложенную бетонную смесь проверяли в лабораторных условиях.
Количество воды затворения для приготовления бетонных смесей подбирали из условия обеспечения одинаковой подвижности всех составов, определяемой общепринятым методом величиной расплыва конуса на встряхивающем столике в пределах 110±2 мм.
Для испытаний песчаного бетона на трещиностойкость изготавливали образцы-балочки размером 40×40×160 мм, в которых образовывали начальный надрез с нижней стороны глубиной 10 и шириной 0,5 мм. Отформованные образцы подвергали ТВО по режиму 2+4+6 ч с изотермической выдержкой при температуре 85°С.
Силовую характеристику трещиностойкости бетона (вязкость разрушения при статическом нагружении) определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 29167 в условиях неравновесных механических испытаний. Данные испытания характеризуются потерей устойчивости процесса деформации по достижении максимальной нагрузки с соответствующим развитием магистральной трещины.
Характеристикой трещиностойкости в соответствии с ГОСТ 29167 является условный критический коэффициент интенсивности напряжений Кс*, который вычисляется по экспериментальным данным по формуле:
где Fc - нагрузка, соответствующая статическому началу движения магистральной трещины при равновесных испытаниях, МН;
L0, b, t - геометрические размеры образца, м;
а0 - длина начального надреза, м;
λ=а0/b - относительная длина начального надреза (λ=0,25).
Результаты испытаний приведены в таблице.
Примечание: гранулометрический состав опоки фракции 0-5,0 мм, мас. %: 1,6…2,2 (2,5-5,0 мм); 7,8…9,3 (1,25-2,5 мм); 20,1…22,0 (0,63-1,25 мм); 33…10,2 (0,315-0,63 мм); 11,6…12,4 (0,16-0,315 мм); 46…48 (менее 0,16 мм).
Как видно из таблицы, предложенная бетонная смесь (составы 2, 3, 4) обеспечивает получение мелкозернистого (песчаного) бетона с повышенным, по сравнению с аналогом, на 23-32% коэффициентом трещиностойкости.
Технология приготовления предложенной смеси не требует переоснащения существующих бетоносмесительных узлов и может осуществляться на действующем оборудовании.
Поскольку в предложенной бетонной смеси используется дробленая опока фракции 0-5 мм, достигается дополнительный эффект за счет снижения энерго- и трудозатрат на рассеивание и повторное измельчение используемой опоки до полного прохождения через сито №016 по наиболее близкому аналогу.
Claims (2)
- Бетонная смесь, включающая цемент, мелкий кварцевый песок фракции 0-0,5 мм, карбонатно-кремнеземистую опоку и воду, отличающаяся тем, что она содержит дробленую карбонатно-кремнеземистую опоку фракции 0-5,0 мм следующего гранулометрического состава, мас. %: 1,6…2,2 (2,5-5,0 мм); 7,8…9,3 (1,25-2,5 мм); 20,1…22,0 (0,63-1,25 мм); 33…10,2 (0,315-0,63 мм); 11,6…12,4 (0,16-0,315 мм); 46…48 (менее 0,16 мм), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
цемент 14,6-16,7 указанный кварцевый песок 59,6-60,5 указанная карбонатно-кремнеземистая опока 12,1-14,7 вода остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149064A RU2606147C1 (ru) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Бетонная смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149064A RU2606147C1 (ru) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Бетонная смесь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2606147C1 true RU2606147C1 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015149064A RU2606147C1 (ru) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Бетонная смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2606147C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU996370A1 (ru) * | 1981-05-15 | 1983-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Промышленного Строительства | Бетонна смесь |
EP1713740A2 (fr) * | 2004-02-13 | 2006-10-25 | Eiffage Tp | Beton ultra haute performance et autoplacant, son procede de preparation et son utilisation |
RU2443660C2 (ru) * | 2009-06-05 | 2012-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" (Ооо "Акросилтекс") | Способ получения строительных изделий на основе кремнеземсодержащего связующего |
-
2015
- 2015-11-16 RU RU2015149064A patent/RU2606147C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU996370A1 (ru) * | 1981-05-15 | 1983-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Промышленного Строительства | Бетонна смесь |
EP1713740A2 (fr) * | 2004-02-13 | 2006-10-25 | Eiffage Tp | Beton ultra haute performance et autoplacant, son procede de preparation et son utilisation |
RU2443660C2 (ru) * | 2009-06-05 | 2012-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" (Ооо "Акросилтекс") | Способ получения строительных изделий на основе кремнеземсодержащего связующего |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шляхова Е.А., Холостова А.И. К вопросу повышения качества мелкозернистых бетонов на мелких песках. Инженерный Всестник Дона, номер 4, 2013. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Murthi et al. | Enhancing the strength properties of high-performance concrete using ternary blended cement: OPC, nano-silica, bagasse ash | |
Sardinha et al. | Durability properties of structural concrete containing very fine aggregates of marble sludge | |
Al-Jabri et al. | Effect of copper slag as a fine aggregate on the properties of cement mortars and concrete | |
De Bonis et al. | Clays from the Bay of Naples (Italy): New insight on ancient and traditional ceramics | |
Qurishee et al. | Use of slag as coarse aggregate and its effect on mechanical properties of concrete | |
Khudhair et al. | Development of a new hydraulic binder (composite cement) based on a mixture of natural Pozzolan active ‘PN’and Pure Limestone ‘P, Lime’: Study of the physical-chemical and mechanical properties | |
RU2374201C1 (ru) | Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона | |
Malik et al. | Partial replacement of cement by saw Dust Ash in concrete a sustainable Approach | |
Chaudhary et al. | Use of silica sand as cement replacement in ppc concrete | |
Pedraza et al. | Influence of the unburned residues in fly ash additives on the mechanical properties of cement mortars | |
RU2460703C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
Garg et al. | Behavior of ground granulated blast furnace slag and limestone powder as partial cement replacement | |
Ponikiewski et al. | The rheological and mechanical properties of high-performance self-compacting concrete with high-calcium fly ash | |
RU2606147C1 (ru) | Бетонная смесь | |
Rajput et al. | Suitability of crushed stone dust as fine aggregate in mortars | |
Depci et al. | Chemical characterization of Patnos Scoria (Ağrı, Turkey) and its usability for production of blended cement | |
Nurchasanah | Characteristic of ‘Tulakan’Soil as Natural Pozzolan to Substitute Portland Cement as Construction Material | |
RU2646261C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича. | |
Ogork et al. | Effect of particle size of Groundnut Husk Ash (GHA) in cement paste and mortar | |
Rikoto et al. | Effect of free lime and lime saturation factor on grindability of cement clinker | |
Cepurītis | Manufactured sand crushing process parameters: short review and evaluation for sand performance in fresh concrete | |
Fatah et al. | Assessment of Avroman Limestone Formation for Portland Cement Industry, Halabja Area, Kurdistan Region, NE-Iraq | |
Al-Akhaly Ibrahim et al. | Preliminary assessment of utilization of Al-Jaif Scoria (NW Sana’a, Yemen) for cement production | |
RU2729763C1 (ru) | Тяжелый диопсидовый бетон с высокой прочностью | |
Erdogan et al. | Obtaining lightweight concrete using colemanite waste and acidic pumice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201117 |