RU2770375C1 - Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона - Google Patents

Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона Download PDF

Info

Publication number
RU2770375C1
RU2770375C1 RU2021123134A RU2021123134A RU2770375C1 RU 2770375 C1 RU2770375 C1 RU 2770375C1 RU 2021123134 A RU2021123134 A RU 2021123134A RU 2021123134 A RU2021123134 A RU 2021123134A RU 2770375 C1 RU2770375 C1 RU 2770375C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
raw mix
portland cement
quartz sand
hendix
Prior art date
Application number
RU2021123134A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Гаврилович Рябов
Андрей Николаевич Стенякин
Максим Викторович Хмелевский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority to RU2021123134A priority Critical patent/RU2770375C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2770375C1 publication Critical patent/RU2770375C1/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
    • 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
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • 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
    • C04B28/04—Portland cements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве. Задача изобретения - повышение прочностных характеристик (Rизг; Rсж) трещиностойкости (Кс*), морозостойкости (F) и водонепроницаемости (W). Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона содержит портландцемент, кварцевый песок, фибру проволочную стальную и воду, причем сырьевая смесь содержит портландцемент марки ЦЕМ 1 52,5 Н, кварцевый песок с модулем крупности Мкр=2,65, в качестве проволочной стальной фибры используют фибру «Хендикс Hendix» в виде прямолинейного отрезка с номинальной длиной 50 мм с анкерами в виде отгибов на обоих концах и дополнительно сырьевая смесь содержит добавку «Линамикс ПК», при следующем соотношении компонентов, масс. %: указанный портландцемент 20,59-22,5; указанный кварцевый песок 61,5-65; добавка «Линамикс ПК» 3-5; фибра «Хендикс Hendix» 1,1-3; вода 8,31-11. 4 табл.

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления дорожных изделий.
Известен состав фибробетона приведенный в Патенте РФ 201211330, МПК8 С04В 28/00, опубликованный 10.10.2013 включающий портландцемент марки не ниже ПЦ 500 Д0 - 30,9-34%; суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира - 0,2-0,5%;микрокремнезем - 3,2-6,8%; молотый кварцевый песок - 41,5 - 53,4%; фибра стальная металлокорд 1,5 - 5,0%по объему бетона; фибра базальтовая и углеродные волокна 0,2 - 3,0% по объему; вода - 0,12 - 0,95.
Основной недостаток такого состава большой расход вяжущего и сложность приготовления.
Известен состав фибробетонной смеси (Патент РФ №2288198, МПК8 С04В 28/02, С04В 14/38, С04В 111/27 опубликованный 27.11.2006 г.) включающий масс. %: портландцемент 28-30, кварцевый песок 56-60, минеральное волокно 0,05-0,18; вода остальное. Недостаток смеси - низкие показатели прочности на сжатие, на изгиб при растяжении.
Известен состав фибробетонной смеси (Патент РФ №2423331, МПК8 С04В 28/04, С04В 111/20 опубликованный 10.07.2011) содержащая масс. %: портландцемент 25-30;микрокремнезем 3-4; пластификатор С-3 - 0,3-0,9; базальтовое волокно 1,5-2,0; фракционный кварцевый песок 55-60; вода остальное.
Основной недостаток данной фибробетонной смеси - высокий расход цемента и фракционный песок.
Наиболее близкий состав фибробетонной смеси приведен в патенте РФ№2575658, МПК8, E04G 11/06 от 20.02.2016 г. «Фибробетонная смесь» который имеет следующий состав, масс. %: портландцемент 26,85 - 27,8; кварцевый песок 53,7 - 55,6; высокомодульные волокна - фибру стальную волнового профиля из проволоки и аморфнометаллическую фибру в соотношении 1:0,4 - 2,4 соответственно, при общем проценте армирования по объему, равным 1,5 - 2,5%; 5,4-8,7; воду остальное.
Недостаток данного технического решения является недостаточная прочность из-за низких показателей на растяжение при изгибе Rизг, при сжатии Rсж, незначительный критический коэффициент интенсивности напряжений Кс.
Задача изобретения - повышение прочностных характеристик (Rизг;Rсж) трещиностойкости (Кс*), морозостойкости (F), водонепроницаемости (W).
Для реализации задачи в состав фибробетонной смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, фибру проволочную стальную и воду, причем, что сырьевая смесь содержит портландцемент марки ЦЕМ 1 52,5 Н, кварцевый песок с модулем крупности Мкр=2,65, в качестве проволочной стальной фибры используют фибру «ХЕНДИКС Hendix» в виде прямолинейного отрезка с номинальной длиной 50 мм с анкерами в виде отгибов на обоих концах и дополнительно сырьевая смесь содержит добавку «Линамикс ПК», при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Указанный портландцемент 20,59-22,5
Указанный кварцевый песок 61,5-65
Добавка «Линамикс ПК» 3-5
Фибра «Хендикс Hendix» 1,1-3
Вода 8,31-11
Состав предполагаемой композиционной фибробетонной смеси приведен в таблице 1.
Figure 00000001
Характеристика материалов композиционной сырьевой смеси для
Изготовления фибробетона
1. Портландцемент общестроительный класса ЦЕМ I 52,5 Н, соответствующий ГОСТ 31108-2003. Изготовитель ООО «Тула - цемент», расположенный по адресу: Российская Федерация, Тульская область, Алексинский район, рабочий поселок Новогуровский, ул. Железнодорожная, д.3. Физические характеристики цемента приведены в таблице 2.
Figure 00000002
2. Природный речной кварцевый песок в качестве заполнителя соответствует ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 26633-2012. Модуль крупности песка Мкр=2,65, истинная плотность ρи=2,64 г/м3, насыпная плотность ρи=1,55 г/м3. Удельная эффективная активность естественных радионуклинов АЭфф в песке составляет 82,3 Бк/кг. Содержание пылевидных и глинистых частиц 1%, глины в комках 0,2%.
3. Добавка Линомикс ПК. Основу добавки составляет смесь на основе полиоксиэтиленовых производных поликарбоновых кислот и полиэтилегликоля. Добавка «Линамикс ПК» производится ООО «Полипласт Новомосковск», расположенным по адресу: Тульская область, г. Новомосковск, ул. Комсомольское шоссе, д. 72. Применяемая добавка Линамикс ПК имеет следующие свойства: плотность раствора 1,09 г/см3; концентрация - 15,0%.
4. Фибра. «Хендикс Hendix» имеет вид прямолинейного отрезка проволоки норминальной длиной 50 мм с анкерами в виде отгибов на обоих концах фибры.
Figure 00000003
5. Вода. В соответствии с ГОСТ 23732-2011 "Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия" вода не должна содержать химических соединений и примесей в количествах, которые могут повлиять на сроки схватывания цемента, скорость твердения, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона, коррозию арматуры в пределах, превышающих нормы.
Пример реализации
Композиционную сырьевую смесь для изготовления фибробетона готовили следующим образом. Дозирование компонентов смеси производили в несколько этапов. На первом этапе отдозированные портландцемент и кварцевый песок перемешивали в лопастном смесителе в сухом виде в течении 30 с. На втором этапе равномерно в течении 30 с подавали стальную фибру в процессе перемешивания и осуществляли дополнительное перемешивание с введением 2/3 воды с добавкой «Линамикс ПК» в течении 60 с. для лучшего взаимодействия бетонной матрицы с армирующими волокнами. Затем смесь оставляли в тиксотропном состоянии на 60 с. Через одну минуту в смесь вводили оставшеюся 1/3 воды и окончательно перемешивали в течении двух минут.
Из полученной фибробетонной смеси формовали образцы в формах, балочки и призмы размером 40×40×160 мм и 7×7×2 8 мм с уплотнением на лабораторной виброплощадке. Твердели образцы при нормальных условиях 28 суток, а затем были проведены испытания. Результаты испытаний приведены в таблице 4.
Figure 00000004
Анализ результатов испытаний
На основании анализа таблицы 4 можно сделать вывод, что заявляемая композиционная фибробетонная смесь способствует увеличению как механических, так и физических свойств по сравнению с прототипом на 3-10%.
Качество разработанной композиционной фибробетонной смеси и, следовательно фибробетона, как композиционного материала является его высокая трещиностойкость, то есть вязкость разрушению, одной из численных величин которой является критический коэффициент интенсивности напряжений (Кс).
Увеличение численного значения коэффициента (Кс) способствует не только повышению трещиностойкости изделий для дорожного строительства из предлагаемой композиционной фибробетонной смеси, но и физических эксплуатационных свойств как морозостойкости и водонепроницаемости.

Claims (2)

  1. Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона, содержащая портландцемент, кварцевый песок, фибру проволочную стальную и воду, отличающаяся тем, что сырьевая смесь содержит портландцемент марки ЦЕМ 1 52,5 Н, кварцевый песок с модулем крупности Мкр=2,65, в качестве проволочной стальной фибры используют фибру «Хендикс Hendix» в виде прямолинейного отрезка с номинальной длиной 50 мм с анкерами в виде отгибов на обоих концах и дополнительно сырьевая смесь содержит добавку «Линамикс ПК», при следующем соотношении компонентов, масс. %:
  2. Указанный портландцемент 20,59-22,5 Указанный кварцевый песок 61,5-65 Добавка «Линамикс ПК» 3-5 Фибра «Xeндикc Hendix» 1,1-3 Вода 8,31-11.
RU2021123134A 2021-07-30 2021-07-30 Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона RU2770375C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021123134A RU2770375C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021123134A RU2770375C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770375C1 true RU2770375C1 (ru) 2022-04-15

Family

ID=81212511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021123134A RU2770375C1 (ru) 2021-07-30 2021-07-30 Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770375C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1584015A (en) * 1976-11-22 1981-02-04 Kao Corp Method for workablility of fresh fibreincorporated cement and mortar cement
EP1086057A1 (en) * 1998-05-11 2001-03-28 Sofitech N.V. Cementing compositions and use of such compositions for cementing oil wells or the like
RU2420472C1 (ru) * 2010-02-08 2011-06-10 Владимир Александрович Перфилов Фибробетонная смесь
RU2480428C1 (ru) * 2011-11-03 2013-04-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Бетонная смесь
RU2575658C1 (ru) * 2014-12-17 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Фибробетонная смесь

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1584015A (en) * 1976-11-22 1981-02-04 Kao Corp Method for workablility of fresh fibreincorporated cement and mortar cement
EP1086057A1 (en) * 1998-05-11 2001-03-28 Sofitech N.V. Cementing compositions and use of such compositions for cementing oil wells or the like
RU2420472C1 (ru) * 2010-02-08 2011-06-10 Владимир Александрович Перфилов Фибробетонная смесь
RU2480428C1 (ru) * 2011-11-03 2013-04-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Бетонная смесь
RU2575658C1 (ru) * 2014-12-17 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Фибробетонная смесь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Experimental study on mechanical and durability properties of glass and polypropylene fiber reinforced concrete
RU2649996C1 (ru) Мелкозернистая бетонная смесь
Haddadou et al. The effect of hybrid steel fiber on the properties of fresh and hardened self-compacting concrete
Feng et al. Mechanical behaviour of micro-fine steel fibre reinforced sulphoaluminate cement composite
Muthupriya et al. Strength study on fiber reinforced self-compacting concrete with fly ash and GGBFS
Haddadou et al. Fresh and hardened properties of self-compacting concrete with different mineral additions and fibers
WO2020199907A1 (en) Low-shrinkage alkali-activated dry mix repair mortar
Kadhum et al. Experimental investigation of self-compacting high performance concrete containing calcined kaolin clay and nano lime
RU2770375C1 (ru) Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона
RU2569140C1 (ru) Сырьевая смесь для высокопрочного фибробетона
CN115321924A (zh) 地下结构工程用耐久自密实填充混凝土材料
CN114455920A (zh) 一种高性能玄武岩纤维增强增韧混凝土及其制备方法
KR100842823B1 (ko) 자기충전형 고유동 섬유 보강 콘크리트의 배합설계 방법
RU2729085C1 (ru) Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3D-печати
RU2729086C1 (ru) Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3D-печати
Ravinder et al. Study on compressive strength of concrete on partial replacement of cement with ground granulated blast furnace slag (GGBS)
RU2386599C1 (ru) Фибробетонная смесь
Salam Effect of steel fiber and silica fume on hardened concrete compressive and flexural strength
Qureshi et al. Effect of Cement Replacement by Silica Fume on Compressive Strength of Glass Fiber Reinforced Concrete
RU2420472C1 (ru) Фибробетонная смесь
Haddadou et al. The effect of steel fiber size on the properties of fresh and hardened self-compacting concrete incorporating marble powder
RU2734485C1 (ru) Сырьевая смесь для легкого фибробетона
Tamilselvan et al. An experimental investigation on the strength characteristics of hybrid fiber reinforced self compacting concrete
RU2055034C1 (ru) Бетонная смесь
Uzun et al. EFFECT OF BASALT FIBER ASPECT RATIO ON MECHANICAL AND WORKABILITY PROPERTIES OF SELF-COMPACTING CONCRETE