RU2677181C1 - Способ повышения качества строительных конструкций - Google Patents

Способ повышения качества строительных конструкций Download PDF

Info

Publication number
RU2677181C1
RU2677181C1 RU2017138056A RU2017138056A RU2677181C1 RU 2677181 C1 RU2677181 C1 RU 2677181C1 RU 2017138056 A RU2017138056 A RU 2017138056A RU 2017138056 A RU2017138056 A RU 2017138056A RU 2677181 C1 RU2677181 C1 RU 2677181C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
formwork
field
increase
carried out
Prior art date
Application number
RU2017138056A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталия Анатольевна Политикова
Алексей Степанович Таранов
Сергей Владимирович Завьялов
Эдуард Павлович Шашков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Новый ресурс"
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 "Новый ресурс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Новый ресурс"
Priority to RU2017138056A priority Critical patent/RU2677181C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2677181C1 publication Critical patent/RU2677181C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0003Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability making use of electric or wave energy or particle radiation
    • C04B40/0007Electric, magnetic or electromagnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/241Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening using microwave heating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/242Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening by passing an electric current through wires, rods or reinforcing members incorporated in the article
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B5/00Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть применено при изготовлении изделий из железобетона, в частности кристализации бетона с помощью электростатического и магнитного воздействия. Способ повышения качества строительных конструкций включает помещение бетонной смеси в опалубку и обработку бетонной смеси в магнитном контуре под воздействием переменного магнитного поля требуемой напряженности. При этом используют стальную опалубку. Обработку осуществляют совмещением процесса автоклавирования бетонной смеси с одновременным воздействием на нее переменного магнитного поля напряженностью H=1×10÷2,5×10А/м, имеющего частоту воздействия 10÷20 Гц, и импульсного электростатического поля. Воздействие указанных полей осуществляют на отформованное изделие без извлечения его из опалубки. При этом в опалубку имплантированы электроды, которые являются источниками электростатического поля. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик железобетонных и силикатобетонных изделий путем использования электромагнитной активации, в том числе прочности изделия при деформациях изгиба и сжатия, а также повышение морозостойкости конструкций и производительности процесса изготовления.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть применено при изготовлении изделий из железобетона, в частности кристализации бетона с помощью электростатического и магнитного воздействия.
Известен способ обработки бетонной смеси для производства бетонных и железобетонных изделий, включающий подачу бетонной смеси в устройство, электроразогрев бетонной смеси с одновременным воздействием виброимпульсов, при этом первоначально осуществляют электроразогрев с одновременным воздействием горизонтально направленных и вертикальных круговых виброимпульсов, затем осуществляют дополнительное перемешивание под воздействием круговых вертикальных виброимпульсов (Патент №2162408 RU. Опубл. 27.01.2001).
Однако известный способ не позволяет использовать одновременно, воздействие на железобетонное изделие магнитного и электростатического полей, так как технологическое воздействие осуществляется механическим путем.
Известен способ ориентации металлических дисперсно-армирующих элементов в бетоне включающий приготовление бетона, добавление в него металлических дисперсно-армирующих элементов, загрузку бетонной смеси в виброопалубку, в котором в бетон добавляют заполнитель с модулем крупности 1, 1.5, 2, при непрерывном перемешивании равномерно подают в него дисперсно-армирующие элементы с диаметром 1-2 мм, длиной 30-60 мм, затем полученную смесь загружают в виброопалубку и одновременно воздействуют на нее вибрацией и электромагнитным полем с индукцией 0.12-0.36 Тл. (Патент №2451647 RU. Опубл. 27.05.2012).
Однако не смотря на то, что в известном способе воздействуют на бетонную смесь вне только вибрацией, но и электромагнитным полем, он не позволяет использовать одновременно магнитное и электростатическое поле, что снижает эффект энергетической активации смеси.
Известен волокнистый строительный материал с ориентированными волокнами и способ его получения, в котором волокна выравниваются под действием магнитных или электрических полей (Номер публикации DE 000019750746. Опубл. 20.05.1999).
Однако в известном решении отсутствует совмещение процесса автоклавирования с воздействием на железобетонное изделие импульсным электростатическим полем, что ограничивает воздействие электромагнитного поля только на процесс ориентации волокон.
Известен способ упрочняющей обработки изделий из бетона, включающий воздействие переменным вращающимся магнитным полем на используемый в исходной бетонной смеси компонент, с заданной величиной его напряженности и частоты, в котором воздействию вращающегося переменного магнитного поля подвергают все составляющие бетон компоненты без исключения, причем это воздействие производят после их соединения, непосредственно в самом объеме исходной смеси бетона, прошедшего операцию затворения, в уже отформованном изделии, и осуществляют процесс без извлечения тела изделия из опалубки, при этом тело изделия выполняет функцию замыкающей соединительного звена в применяемом для обработки магнитном контуре, а обработку выполняют при напряженности переменного магнитного поля 1⋅104-3⋅106 а/м, в диапазоне частот 20-70 Гц в течение 1,5-4,5 ч, а после осуществления операцию демонтажа конструкции опалубки бетонного изделия, обработку проводят еще два раза - через 160-180 ч с выдержкой изделия в течение 0,3-0,7 ч, затем через 480-500 ч с выдержкой 0,1-0,2 ч. (Патент №2401251 RU. Опубл. 10.10.2010).
Настоящей задачей является повышение эксплуатационных характеристик железобетонных и селикатобетонных изделий путем использования электромагнитной активации.
Технический результат проявляется в повышении прочности изделия при деформациях изгиба и сжатия, а так же в повышении морозостойкости конструкций и производительности процесса изготовления.
Поставленная задача решается тем, что в способе повышения качества строительных конструкций, включающем помещение бетонной смеси в опалубку и обработку бетонной смеси в магнитном контуре под воздействием переменного магнитного поля, требуемой напряженности, используют стальную опалубку, обработку осуществляют совмещением процесса автоклавирования бетонной смеси с одновременным воздействием на нее переменного магнитного поля напряженностью Н=1×104÷2,5×104 А/м, имеющим частоту воздействия 10÷20 Гц, и импульсного электростатического поля, воздействие указанных полей осуществляют на отформованное изделие без извлечения его из опалубки, при этом в опалубку имплантированы электроды, которые являются источниками электростатического поля.
Настоящее изобретение поясняют подробным описанием.
При осуществлении способа повышения качества строительных конструкций бетонную или силикатобетонную смесь (далее бетонную) помещают в стальную опалубку, в которую имплантированы электроды. Затем опалубку помещают в автоклавную камеру оснащенную электродами для подвода электростатического заряда. Материал опалубки, обладая ферромагнитными свойствами, обеспечивает снижение сопротивления магнитного патока. Электростатическое воздействие осуществляется на бетонную смесь с помощью импланированных в опалубку электродов.
Бетонную смесь обрабатывают в магнитном контуре имеющим: напряженность переменного магнитного поля (ПМП) - H=1×104÷2,5×104 А/м и частоту воздействия - 10÷20 Гц. Процесс автоклавирования бетонной смеси совмещают с одновременным воздействием на нее переменного магнитного поля (ПМП), напряженностью и частотой упомянутыми выше, и импульсного электростатического поля. Воздействие указанных полей осуществляют на отформованное изделие без извлечения его из опалубки.
Под действием ПМП происходит поляризация молекул воды и молекул геля гидроселиката кальция, а так же происходит упорядочение кристаллической решетки относительно крупных кристаллов Са (ОН)2 (гидроокиси кальция), что влечет за собой уменьшение числа дислокаций внутри кристаллических решеток, а так же в межкристаллическом пространстве. Это в свою очередь ведет к уменьшению поля напряжений во всем объеме кристаллического вещества бетона. В результате поляризации под действием ПМП происходит увеличение химического потенциала молекул воды и геля, что ведет к упрочнению (усилению) физико-химической связи адсорбционного полимолекулярного слоя воды и геля. Это приводит к увеличению морозоустойчивости бетона, так как адсорбированная вода замерзает при температуре порядка -80°С и не переходит в лед даже при сильных морозах. Вода, адсорбированная в порах, уменьшает живое сечение гелевых пор, что снижает водопроницаемость цементного камня и бетона. В результате этого происходит повышение прочности, морозоустойчивости изделия и снижение его химической коррозии. В силу интенсификации диффузиозных процессов в массе бетона под воздействием ПМП происходит не только адгезионное взаимодействие бетона с арматурой, но и диффузионный массоперенос бетона в металл арматуры, что ведет к повышению прочности сцепления бетона с арматурой и коррозионной стойкости арматуры, т.е. возникает пассивирующий эффект. Прочность вяжущего вещества, в частности цемента (портлант цемента), увеличивается в результате указанного
комплексного воздействия на процесс кристализации на 28-32% при изгибе и на 40% при сжатии. Морозостойкость увеличивается на 40-45%. Все это является следствием повышения ассоциативных возможностей молекул и интенсификации физико-химических процессов, приводящих к повышению эксплуатационных свойств. Под действием указанных факторов происходит объединение отдельных кластеров молекул воды в ассоциаты, так как имеет место одинаковая направленность и единая ориентация их тетраэдрических каркасов под действием ПМП. Под действием электростатического поля происходит упорядоченное движение ионов кальция алюминия и железа в бетонной смеси, которое упорядочивает диффузионный массоперенос в межкристаллитном и внутрикристаллитном пространстве, что влечет за собой уменьшение плотности дислокаций и гомогенизации поля напряжения в объеме кристаллической решетки. Активное влияние указанных факторов на структуру коллоидных систем, образующихся при кристаллизации цементного камня, влечет за собой модернизацию процессов структурообразования и повышение эксплуатационных свойств цементных композитов.
Переменное магнитное поле усиливает поляризацию молекул воды и гидратов, что повышает величину их химического потенциала и осмического связывания воды с коллоидным гелем, что предопределяет процесс гидратации и повышение концентрации гидратных образований, уменьшение или полное исчезновение прослоев воды между контактирующими частицами, в результате чего возникает пространственный каркас конденсационно-кристаллизационной структуры цементного камня (цемента). Это обеспечивает повышение его прочности, так как увеличивается притяжение полярных продуктов, образующихся в процессе гидратации.
Технологический результат заключается в следующем: описанное комплексное воздействие увеличивает скорость гидратации цемента, что способствует увеличению плотности структуры цементного камня, которое ведет к понижению газопроницаемости бетона и водонасыщения, что обеспечивает повышение морозоустойчивости, химической стойкости, а так же скорости твердения.
Предложенный способ повышения качества строительных конструкций позволяет повысить эксплуатационные характеристики железобетонных и селикатобетонных изделий путем использования электромагнитной активации.
Кроме того повышает прочность изделия при деформациях изгиба и сжатия при использовании при строительстве, а так же повышает морозостойкость строительных конструкций.
Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса изготовления строительных конструкций из бетонной и силикатобетонной смеси.

Claims (1)

  1. Способ повышения качества строительных конструкций, включающий помещение бетонной смеси в опалубку и обработку бетонной смеси в магнитном контуре под воздействием переменного магнитного поля требуемой напряженности, отличающийся тем, что используют стальную опалубку, обработку осуществляют совмещением процесса автоклавирования бетонной смеси с одновременным воздействием на нее переменного магнитного поля напряженностью H=1×104÷2,5×104 А/м, имеющего частоту воздействия 10÷20 Гц, и импульсного электростатического поля, воздействие указанных полей осуществляют на отформованное изделие без извлечения его из опалубки, при этом в опалубку имплантированы электроды, которые являются источниками электростатического поля.
RU2017138056A 2017-10-31 2017-10-31 Способ повышения качества строительных конструкций RU2677181C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138056A RU2677181C1 (ru) 2017-10-31 2017-10-31 Способ повышения качества строительных конструкций

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138056A RU2677181C1 (ru) 2017-10-31 2017-10-31 Способ повышения качества строительных конструкций

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2677181C1 true RU2677181C1 (ru) 2019-01-15

Family

ID=65025411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017138056A RU2677181C1 (ru) 2017-10-31 2017-10-31 Способ повышения качества строительных конструкций

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2677181C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112390563A (zh) * 2020-11-09 2021-02-23 贵州石博士科技股份有限公司 一种磁场作用下抗微生物腐蚀混凝土外加剂的制备方法
RU2788295C1 (ru) * 2021-12-27 2023-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Способ изготовления бетонных изделий

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2304043C1 (ru) * 2006-03-01 2007-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Конвейерная линия для изготовления ячеисто-бетонных изделий
RU2378229C1 (ru) * 2008-08-07 2010-01-10 Олег Альбертович Жупник Способ изготовления бетонных и железобетонных изделий, монолитных конструкций и сооружений
RU2401251C1 (ru) * 2009-07-14 2010-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курганский государственный университет Способ упрочняющей обработки изделий из бетона и устройство для его осуществления
CN101913188A (zh) * 2010-07-23 2010-12-15 河北工业大学 制备单向分布钢纤维增强混凝土的方法及其专用设备
RU2479525C2 (ru) * 2011-07-11 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ приготовления бетонной смеси
RU2508273C1 (ru) * 2012-12-07 2014-02-27 Станислав Михайлович Юровский Способ приготовления бетонных смесей на активированной воде затворения

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2304043C1 (ru) * 2006-03-01 2007-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Конвейерная линия для изготовления ячеисто-бетонных изделий
RU2378229C1 (ru) * 2008-08-07 2010-01-10 Олег Альбертович Жупник Способ изготовления бетонных и железобетонных изделий, монолитных конструкций и сооружений
RU2401251C1 (ru) * 2009-07-14 2010-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курганский государственный университет Способ упрочняющей обработки изделий из бетона и устройство для его осуществления
CN101913188A (zh) * 2010-07-23 2010-12-15 河北工业大学 制备单向分布钢纤维增强混凝土的方法及其专用设备
RU2479525C2 (ru) * 2011-07-11 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ приготовления бетонной смеси
RU2508273C1 (ru) * 2012-12-07 2014-02-27 Станислав Михайлович Юровский Способ приготовления бетонных смесей на активированной воде затворения

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112390563A (zh) * 2020-11-09 2021-02-23 贵州石博士科技股份有限公司 一种磁场作用下抗微生物腐蚀混凝土外加剂的制备方法
RU2788295C1 (ru) * 2021-12-27 2023-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Способ изготовления бетонных изделий

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geetha et al. Properties of geopolymerised low-calcium bottom ash aggregate cured at ambient temperature
Rashad et al. A preliminary study of blended pastes of cement and quartz powder under the effect of elevated temperature
US9156186B2 (en) Method for producing concrete formed body
Kim et al. Surface modification of steel fibers using chemical solutions and their pullout behaviors from ultra-high-performance concrete
Wiyono et al. Improving the durability of pozzolan concrete using alkaline solution and geopolymer coating
RU2677181C1 (ru) Способ повышения качества строительных конструкций
RU2433038C1 (ru) Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь
Abdul Rahim et al. Effect of solid to liquid ratio on the mechanical and physical properties of fly ash geopolymer without sodium silicate
BR112020011832A2 (pt) composição de geopolímero tendo um tempo de pega controlável e método para fazer a mesma
RU2397069C1 (ru) Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь
KR970005874B1 (ko) 토목건축용 섬유상 보강재료, 이러한 재료의 제조방법 및 이러한 재료를 포함하는 토목건축용 재료
RU2530812C1 (ru) Мелкозернистый цементобетон на основе модифицированного базальтового волокна
Urkhanova et al. Reducing alkaline corrosion of basalt fiber in concrete
RU2595016C1 (ru) Огнезащитная фибровермикулитобетонная сырьевая смесь
CN111087192B (zh) 一种用于海工混凝土裂缝自修复的微生物修复剂
RU2695212C1 (ru) Способ получения плазмомодифицированной системы затворения для цемента
Tram Utilization of Rice Husk Ash as partial replacement with Cement for production of Concrete Brick
RU2725385C1 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
Belous et al. Influence of magnetic and acoustic treatment of superplasticizer solutions on the properties of portland cement concretes
RU2725717C1 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
RU2606741C1 (ru) Способ изготовления строительного материала
Kikuma et al. In situ time-resolved X-ray diffraction of tobermorite synthesis process under hydrothermal condition
RU2396301C1 (ru) Способ получения тампонажного цементного раствора (варианты)
RU2667179C1 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
RU2163583C1 (ru) Способ управления процессом твердения минерального вяжущего материала

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201101