RU2617812C1 - Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов - Google Patents
Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617812C1 RU2617812C1 RU2016100623A RU2016100623A RU2617812C1 RU 2617812 C1 RU2617812 C1 RU 2617812C1 RU 2016100623 A RU2016100623 A RU 2016100623A RU 2016100623 A RU2016100623 A RU 2016100623A RU 2617812 C1 RU2617812 C1 RU 2617812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersion
- fiber
- basalt
- mixer
- aggregate
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
- C04B40/0046—Premixtures of ingredients characterised by their processing, e.g. sequence of mixing the ingredients when preparing the premixtures
-
- 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
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/386—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
- B28C5/40—Mixing specially adapted for preparing mixtures containing fibres
- B28C5/404—Pre-treatment of fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора. Технический результат заключается в повышении прочности на сжатие и растяжение при изгибе и повышении степени однородности раствора. Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов включает перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 мин, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом. 2 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора.
Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси, включающий перемешивание в смесителе портландцемента, фибры стальной, заполнителя, пластифицирующей и модифицирующей добавок и воды затворения, в качестве стальной фибры используют «Миксарм»-фибру, выполненную из стальной проволоки с коническими анкерами на концах, в качестве модифицирующей добавки - многослойные углеродные нанотрубки диаметром 8-40 нм и длиной 2-50 мкм, предварительно проводят диспергацию портландцемента, указанных пластификатора и модифицирующей добавки и их перемешивание с фиброй в линейно-индукционном вращателе в течение 5-7 минут, а полученный продукт перемешивают в смесителе при последовательном введении заполнителя и воды затворения (патент РФ №2433038, опубл. 10.11.2011).
Недостатками данного технического решения являются нерациональная последовательность ввода сырьевых компонентов, что влияет на однородность смеси, т.е. равномерное распределение компонентов по объему, а следовательно, уменьшаются прочностные качества.
Технической задачей заявляемого изобретения является получение дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов с повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе и повышенной степенью его однородности.
Техническая задача достигается тем, что в способе приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, включающем перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 минут, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом.
Сущность предлагаемого способа приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов заключается в следующем.
При приготовлении дисперсно-армированного раствора для монолитных полов в качестве вяжущего использовался портландцемент ПЦ 500-Д0 производства г. Новотроицк, «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания». В качестве заполнителя применялся кварцевый песок Архиповского месторождения Оренбургской области.
В качестве пластифицирующей добавки использовался гиперпластификатор «Штайнберг GROS-63МС» по ТУ 5745-008-69867132-2011. В качестве основы для гиперпластификатора «Штайнберг GROS-63МС» служит водный раствор модифицированных поликарбоксилатных эфиров. Молекулы добавки адсорбируются на частицах цемента, возникающие при этом силы электростатического отталкивания не позволяют частицам сближаться и образовывать конгломераты. Кроме эффекта электростатического отталкивания в механизме действия добавки присутствует и пространственный эффект, за который отвечают боковые цепи, являющиеся частью молекулы. Сумма данных двух эффектов приводит к высокому водоредуцирующему действию добавки, тем самым повышается прочность затвердевшего раствора.
В качестве фибры использовалось базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа по ТУ 2166-001-13800624-2003. Модифицированное базальтовое микроволокно разработано в ООО «НТЦ прикладных нанотехнологий» в соответствии с ТУ 5761-014-13800624-2004. Состав микрофибры базальтовой модифицированной: вата базальтовая с органической пропиткой 99,3-99,6%; наномодификатор 0,0001-0,01%; едкий натр 0,05-0,10%; вода 0,3-0,5%.
Использование модифицированного полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа базальтового микроволокна значительно упрочняет структуру растворов на микро- и наноуровнях. Этот эффект связано с тем, что полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа приводят к росту в составе цементного камня протяженных структур длиной в сотни микрометров, а нанесение их на высокомодульные базальтовые микроволокна усиливает эффекты дисперсного армирования растворов.
Кроме того, сочетание пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатных эфиров с углеродными наноструктурами приводит к дополнительному уплотнению структуры цементной матрицы гидросиликатами кальция, улучшая при этом прочностные показатели дисперсно-армированного цементного раствора.
Модифицированное базальтовое микроволокно характеризуется способностью скатываться в комки-гранулы и неравномерно распределяться в матрице раствора. Поэтому предварительное диспергирование его ротором диспергатора позволит дезинтегрировать скопления микроволокон, тем самым способствуя равномерному распределению их в матрице раствора.
Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов заключается в следующем.
Предварительно проводят диспергацию базальтового волокна, модифицированного полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, с пластифицирующей добавкой в воде затворения в течение 9-11 минут, используя высокоскоростной роторный диспергатор погружного типа. Диспергирование компонентов осуществляется в емкости с помощью ротора высокоскоростного диспергатора, диспергатор такого типа в отличие от ультразвукового позволяет диспергировать высококонцентрированные твердыми частицами системы. Смешиваемые материалы проходят через рабочую головку диспергирующего элемента. Лезвия ротора вращаются на высокой скорости, тем самым поднимая со дна емкости жидкость и микроволокна и засасывая их в центр головки. После чего волокна расщепляются в зазоре между концами лезвий ротора и стенкой статора. Затем материал проходит дополнительное измельчение через отверстия в статоре и направляется с большой скоростью к стенкам емкости. В то же время необработанный материал со дна емкости беспрерывно засасывается в головку. Таким образом обеспечивается постоянный цикл смешивания, а, следовательно, компоненты равномерно распределяются по объему.
Полученную смесь компонентов с диспергированными модифицированными базальтовыми микроволокнами перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом. Применение смесителя принудительного действия позволяет получить растворную смесь высокого качества с однородно перемешанными компонентами.
Скорость и время перемешивания компонентов в смесителе определяется формой его рабочего органа и количеством подаваемых в смеситель компонентов приготавливаемого дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов.
Соотношение смеси и микроволокна определяют в зависимости от марки дисперсно-армированного строительного раствора, количества вяжущего, крупности и количества мелкого заполнителя в составе раствора.
Для заявляемого способа приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, например для стяжки пола, готовили составы (табл. 1), отличающиеся способом приготовления.
Первый состав дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов готовили с применением предварительной диспергации базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором при последующем перемешивании в смесителе с добавлением заполнителя и портландцемента. Второй – контрольный - состав дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов готовили традиционным способом без применения предварительной диспергации микроволокна, а именно последовательным перемешиванием в смесителе портландцемента, заполнителя, фибры, воды затворения с пластификатором.
Для определения влияния способа приготовления дисперсно-армированного раствора для монолитных полов на его прочностные характеристики и их однородность в сравнении с прототипом готовили по стандартной методике образцы-кубы размером 70,7×70,7×70,7 мм и образцы-балочки размером 40×40×160 мм, твердеющие в естественных условиях. Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Анализ данных, представленных в табл.2, показывает, что применение предварительной диспергации базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой (состав №1) роторным диспергатором способствует увеличению прочности на сжатие полученного дисперсно-армированного раствора для монолитных полов по сравнению с дисперсно-армированным раствором, приготовленным без предварительной диспергации (состав №2), на 63%, прочности на растяжение при изгибе - 73%. Прирост прочности дисперсно-армированного раствора для монолитных полов, приготовленного заявленным способом (состав №1), по сравнению с прототипом составляет соответственно: на сжатие - 4%, на растяжение при изгибе - 14% при обеспечении высокой однородности указанных прочностных показателей.
Таким образом, заявляемый способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов по сравнению с прототипом позволяет получить раствор для монолитных полов с повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе и повышенной степенью его однородности.
Claims (1)
- Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, включающий перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, отличающийся тем, что в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 мин, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100623A RU2617812C1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100623A RU2617812C1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2617812C1 true RU2617812C1 (ru) | 2017-04-27 |
Family
ID=58643230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016100623A RU2617812C1 (ru) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2617812C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115140978A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 温州吉邦科技发展有限公司 | 一种高强度干混砂浆及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2196731C2 (ru) * | 2000-09-21 | 2003-01-20 | Закрытое акционерное общество "Астрин" | Полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа |
| RU2233254C2 (ru) * | 2000-10-26 | 2004-07-27 | Закрытое акционерное общество "Астрин-Холдинг" | Композиция для получения строительных материалов |
| US20050155523A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-07-21 | Ogden J. H. | Fiber reinforced concrete/cement products and method of preparation |
| RU2355656C2 (ru) * | 2007-05-10 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр прикладных нанотехнологий" | Бетонная смесь |
| RU2433038C1 (ru) * | 2010-02-08 | 2011-11-10 | Владимир Александрович Перфилов | Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100623A patent/RU2617812C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2196731C2 (ru) * | 2000-09-21 | 2003-01-20 | Закрытое акционерное общество "Астрин" | Полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа |
| RU2233254C2 (ru) * | 2000-10-26 | 2004-07-27 | Закрытое акционерное общество "Астрин-Холдинг" | Композиция для получения строительных материалов |
| US20050155523A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-07-21 | Ogden J. H. | Fiber reinforced concrete/cement products and method of preparation |
| RU2355656C2 (ru) * | 2007-05-10 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр прикладных нанотехнологий" | Бетонная смесь |
| RU2433038C1 (ru) * | 2010-02-08 | 2011-11-10 | Владимир Александрович Перфилов | Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115140978A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-04 | 温州吉邦科技发展有限公司 | 一种高强度干混砂浆及其制备方法 |
| CN115140978B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-07-25 | 温州吉邦科技发展有限公司 | 一种高强度干混砂浆及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arain et al. | Study on PVA fiber surface modification for strain-hardening cementitious composites (PVA-SHCC) | |
| Ranjbar et al. | Mechanisms of interfacial bond in steel and polypropylene fiber reinforced geopolymer composites | |
| RU2548624C2 (ru) | Материал для использования в качестве добавки в бетон | |
| US8951343B2 (en) | Ultra high performance concrete reinforced with low-cost graphite nanomaterials and microfibers, and method for production thereof | |
| RU2036886C1 (ru) | Способ приготовления смеси для получения композиционного материала и изделия из композиционного материала | |
| JP6715270B2 (ja) | セメント組成物及びその硬化体 | |
| CN103373840A (zh) | 多尺度纤维增强的高性能水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN104030634A (zh) | 一种掺碳纳米管的高强高韧活性粉末混凝土及其制备方法 | |
| CN109369095A (zh) | 混杂纤维混凝土及其制备方法和应用 | |
| Supit et al. | Compressive and flexural strength behavior of ultra-high performance mortar reinforced with cellulose nano-fibers | |
| RU2433038C1 (ru) | Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь | |
| CN110734261A (zh) | 一种喷射用高韧性水泥基复合材料及其制备方法 | |
| RU2397069C1 (ru) | Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь | |
| Cunha et al. | Fiber-reinforced lightweight concrete formulated using multiple residues | |
| RU2617812C1 (ru) | Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов | |
| Li et al. | A new orientational molding method for ultra-high performance concrete with high content of steel fiber and investigation on its flexure and axial tensile properties | |
| CN108358586A (zh) | 添加废旧纺织纤维的双液注浆材料及其制备方法 | |
| Mukherjee et al. | A review on the fresh properties, mechanical and durability performance of graphene-based cement composites | |
| CN103880314A (zh) | 一种纤维增强混凝土的成型方法 | |
| RU2194614C1 (ru) | Способ приготовления фибробетонных смесей | |
| RU2569140C1 (ru) | Сырьевая смесь для высокопрочного фибробетона | |
| RU2667402C1 (ru) | Способ приготовления базальтофибробетонной смеси | |
| Qasimi et al. | Mechanical and rheological properties of 3D printable cement composites | |
| CN107572963B (zh) | 混凝土及其制备工艺 | |
| CN112521095A (zh) | 一种轻质高强混凝土及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180713 Effective date: 20180713 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210112 |