SU724469A1

SU724469A1 - Method of producing concrete mixture

Info

Publication number: SU724469A1
Application number: SU762357996A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Гурьянов
Original assignee: Читинский политехнический институт
Priority date: 1976-05-11
Filing date: 1976-05-11
Publication date: 1980-03-30

Description

Изобретение относитс к технологии строительных материалов и изделий, в .частности к способам приготовлени бетонной смеси. Известны способы приготовлени бе .тонной смеси путем смешени минерального в жущего, крупного и мелкого заполнителей , воды при нормальных и повышенньк температурах 1. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ приготовлени бетонной смеси путем замораживани расчётного количества воды, дроблени полученного льда и смешени дробленного льда с минеральным в жущим, мелкйм- заполнителем при пониженных (отрицательных ) температурах 2. Недостатком известных спбсобов вл етс содержание операций, способствующих По влению дефектов в готовых издели х, а следовательно снижению прочности. Так, дробление льда, приготовленного на воде без добавок, вл етс лишней операцией, поскольку введение такого дробленого льда в бетонную смесь, особенно с крупностью гранул свыше 3 мм, ке обеспечивает своевременного твердени бетона, ввиду чего возникают большие осадочные. влени , и приводит к образованию пор и. пустот с поверхностью неправильной формы, порождающих локализацию дефектов по массе бетона, снижающих качество продукции. Цель изобретени - повышение прочности бетона и ускорение твердени . Цель достигаетс тем,что в способе , включающем смешение в жущего со льдом, лед ввод т в виде сферических гранул, полученных путем замораживани водного раствора ускорител твердени . Способ осуществл ют следующим образом . Приготавливают растворы, содержащие органические или неорганические добавки, и разливаю их по формам с гнездами сферической формы. Формы устанавливают в морозильную камеру дл получени лед ных гранул сферической формы. После замораживани лед ные гранулы перемешивают с предварительно подготовленной минерально-песчаной смесью. Перемешивание осуществл ют при температуре не выше (-4)-(-3)°С. В полученный сухой холодный бетон вливают расчетное количество воды и быстро перемешивают 1-2 мин при . Дл получени требуемых изделий льдобетонную смесь выгружают в формы, виброуплотн ют с , пригрузом и на 1-3 ч остйвй ют на предварит епьную выдержку В естественных услови х, во врем которор происходит одновременное та ние лед ных гранул и схватывание бетона . Скорость схватывани бетона в даннсм случае должна превышать скорость та ни лед ных гранул, Это условие дос тигаетс содержанием в бетоне быстросхватываюьдегос минерального в жущего, либо в сочетании с медленносхватывающимс - содержанием добавок органического или неорганического происхождени , ускор ющих схватывание бетона при температуре йиже . Поэтсму в случае содержани быстросхватывающегос минерального в жущего лед ные гранулы иэготовл ютс из воды без добавок,The invention relates to the technology of building materials and products, in particular, to methods for preparing a concrete mix. There are known methods for preparing a dry mix by mixing mineral water, coarse and coarse aggregates, water at normal and elevated temperatures 1. The closest to the technical essence and the achieved result is a method of preparing a concrete mix by freezing the calculated amount of water, crushing the ice and mixing crushed ice with mineral in a stagnant, small-scale aggregate at low (negative) temperatures 2. A disadvantage of known processes is the content of operations contributing to the appearance of defects in finished products, and consequently a decrease in strength. Thus, crushing ice prepared on water without additives is an unnecessary operation, since the introduction of such crushed ice into a concrete mix, especially with a grain size of more than 3 mm, ensures the timely hardening of the concrete, which results in large sedimentary. phenomena, and leads to the formation of pores and. voids with an irregular-shaped surface that generate the localization of defects in the mass of concrete, reducing the quality of products. The purpose of the invention is to increase the strength of concrete and accelerate hardening. The goal is achieved by the fact that in a method that includes mixing ice with ice, the ice is introduced in the form of spherical granules obtained by freezing an aqueous solution of a hardening accelerator. The method is carried out as follows. Prepare solutions containing organic or inorganic additives, and pour them into forms with spherical nests. Forms are placed in a freezer to obtain spherical ice pellets. After freezing, the ice granules are mixed with the previously prepared mineral-sand mixture. Stirring is carried out at a temperature not higher than (-4) - (- 3) ° C. Into the resulting dry cold concrete pour the calculated amount of water and quickly mix for 1-2 minutes at. To obtain the required products, the ice-concrete mixture is discharged into molds, vibro-compacted, loaded for 1-3 hours and left for pre-exposure. Under natural conditions, during which the ice granules are simultaneously thawed and the concrete sets. The speed of concrete setting in this case should exceed the speed of ice granules. This condition is achieved by keeping the concrete quick-setting the mineral stubble in the concrete, or in combination with the slow-setting - the content of additives of organic or inorganic origin, accelerating the concrete setting at the temperature below. In the case of a quick-setting mineral binder, the ice granules are prepared and prepared from water without additives.

В результате та ни лед ных гранул сферической формы в массе бетона образуютс пустоты и поры, ограниченные поверхностью сферической формы, геометрически правильной, что исключает по вление дефектов, и бетон приобретает повьшиэнные эксплуатационные свойства, По достижении времени конца схватывани заформованного бетона формы распалубливаютс , а поддон с изделием устанавливаетс в каме)у. термообрабоки . При фракции лед ных гранул 10 20 мм термообработку бетона ведут бе распалубки. От та ни лед ных гранул в пустотах-сферах по вл етс вода, котора при термообработке способствует ускорен.ию температуропроводности и выравниванию температуры по массе бетона. При температуре , создаваемой в термокамере, вода в пустотах-сферах (подобных замкнутым камерам) превращаетс в пар, создава избыточное давление, что вл етс благопри тньлм условием дл более полной гидратации цемента и, следовательно , увеличени прочности.As a result of such spherical ice granules, voids and pores are formed in the mass of concrete, limited to the surface of a spherical shape that is geometrically regular, which eliminates defects, and the concrete acquires improved operational properties. Upon reaching the end of setting time of the molded concrete, the forms are broken, and the pallet with the product is installed in the chamber) y. heat treatment With the fraction of ice granules of 10–20 mm, the heat treatment of concrete is carried out without stripping. From the ice granules in the voids spheres water appears, which during heat treatment contributes to the accelerated thermal diffusivity and temperature equalization by the mass of concrete. At the temperature created in the heat chamber, the water in the void spheres (like closed chambers) turns into steam, creating an overpressure, which is a good condition for more complete hydration of the cement and, therefore, increase in strength.

П р и м е р 1-. Диаметр лед ных г ранул 20 мм. Берут расчетное количество компонентов состава бетона пр следующем соотношении, об.ч,: Ц:П:Г 1:2:3, где Ц - портландцемент активностью 160-18 0 кгс/см , П - песок, кварцевый, с насыпной объемной массой 1582.КГ/М , Г - лед ные гpaнyль сферической формы, при В/Ц 0,3 и ОК т О (или Ж 25-40 с). PRI me R 1-. The diameter of ice penetrated 20 mm. Take the estimated number of components of the concrete composition of the following ratio, ob.ch: C: P: T 1: 2: 3, where C is portland cement with an activity of 160-18 0 kgf / cm, P is sand, quartz, with a bulk density of 1582 .KG / M, G - ice granules of spherical shape, with В / Ц 0.3 and OK t О (or Ж 25-40 s).

В объ&ле воды, соответствующем расчетному объему грави , раствор ют до 5-6% , вз тых от массы в жущего , и полученный раствор вливают в гнезда-сферы приготовленной формы. Форму с жидкостью устанавливают в морозильную камеру, на 1,5-2 ч при (-15) - (-20) С . Полученные таким образом лед ные гранулы сферической формы перемейшвают с остальными компонентами состава бетона, исключив воду, при (-5) С в течение 1-2 мин.In the region of water corresponding to the calculated volume of gravel, it is dissolved up to 5-6%, taken from the mass into the binder, and the resulting solution is poured into the nests-spheres of the prepared form. Form with a liquid set in the freezer for 1.5-2 hours at (-15) - (-20) C. The spherical ice granules thus obtained are mixed with the remaining components of the concrete composition, excluding water, at (-5) C for 1-2 minutes.

Затем, влив расчетное количество воды и быстро перемешав, бетонную смес загружают в приготовленные формы, В которых она виброуплотн етс с пригрузом . Уплотненную льдобетонную смесь выдерживают 3 ч в естественных услови х при , после чего форму с бетойом устанавливают в термокамеру, где она подвергаетс изотермическому прогреву 6 ч при , атмоофёрнс давлении и паровоздушной смеси. Таким образом, на весь технологический процесс требуетс немного более 11 чThen, having infused the calculated amount of water and quickly mixed, the concrete mix is loaded into the prepared molds, in which it vibrates with the weights. The compacted ice-concrete mixture is kept for 3 hours under natural conditions, after which the form with beta is set in a heat chamber, where it is subjected to isothermal heating for 6 hours under atmospheric pressure and an air-steam mixture. Thus, the entire process requires a little more than 11 hours.

П ри м е р 2. Диаметр лед ных гранул 10 мм. Берут расчетное количество компонентов состава бетона пр следующем соотношении, об. ч.: Ц:П:Г 1:1, 1:3,4, где симвогал обозначают те же материалы, что примере 1, при прежних исходных данных.For example 2. The diameter of ice granules is 10 mm. Take the estimated number of components of the concrete composition of the following ratio, about. h .: C: P: D 1: 1, 1: 3,4, where the symbol means the same materials as in example 1, with the original data.

Пор док приготовлени лед ных гранул сферичёской формы, бетонной смеси , формовани и термообработки бе тонов аналогичен примеру 1. Врем выдержки в морозильной камере составл ет 1ч, врем предварительной выдержки в естественных услови х 1 ч, а врем полного технологического процесса составл ет около 8 ч 30 мин. - Результаты испытани бетонов, подтверждающие эффективность предлагаемого способа, приведены в таблице.The procedure for preparing ice granules of spherical form, concrete mixture, molding and heat treatment of concrete is similar to Example 1. The exposure time in the freezer compartment is 1 hour, the pre-exposure time in natural conditions is 1 hour. 30 min. - The results of testing concretes confirming the effectiveness of the proposed method are given in the table.

В технической информации нет результатов проведени экспериментальных работ по бетонам, содержащим в составе смеси дробленый лед скрупностью гранул 5-20 мм. Поэтому с целью доказательств преимущества предлагаемого способа приготавливают бетонные смеси по известному способу путем замораживани , дроблени и рассева на дробленые гранулы размером 10 и 20 мм. При этом: в результате лишних операций дроблени и рассева .требуетс на весь технологический процесс около 15-16 ч, что дольше на 7-8 ч предложенного, причем во врем предварительной выдержки наблюдаетс осадка свежеотформованного бетона на 25-30%, что подтверждает невозможность получени эффективных бетонов по известному способу в случае использовани дробленого льда с крупностью 5-20 мм.The technical information does not contain the results of experimental work on concrete containing crushed ice in the mixture with 5-20 mm granularity. Therefore, in order to prove the advantages of the proposed method, concrete mixes are prepared by a known method by freezing, crushing and sieving into crushed granules of 10 and 20 mm in size. At the same time: as a result of unnecessary crushing and sieving operations, it takes about 15-16 hours for the entire process, which is 7-8 hours longer than proposed, and during the preliminary aging a sediment of freshly formed concrete is observed by 25-30%, which confirms effective concrete by a known method in the case of using crushed ice with a particle size of 5-20 mm.

Бетоны приготавливают по известному способу с дробленым льдом из тех же материалов при прежних исходных данных, как в примерах 1 и 2.Concretes prepared by a known method with crushed ice from the same materials with the same initial data as in examples 1 and 2.

Claims

From the table below, the strength of concrete; obtained by the proposed method, twice your volume, and the volume mass is lower by almost half a times. This demonstrates the advantage of the proposed method. A similar effect was obtained as a result of the introduction of spherical shapes into the concrete mixture of ice granules. The structure of the resulting concrete, which is hollow-porous, is characterized by uniformity without any prerequisites for causing defects, since the surfaces of the pores and voids represent a geometrically regular spherical shape. The content in the mass of concrete along with pores and large voids contributes to an increase in frost resistance, and, consequently, to an improvement in operational properties. This is achieved by introducing a spherical shape into the concrete mixture of large ice granules and the content of additives in them that accelerate the setting of concrete at negative temperatures. The proposed method also makes it possible to reveal the economic effect that is obtained from eliminating the operations of crushing ice and sieving it. Thus, the invention allows to simplify and speed up the technological process and to obtain hollow-pore concrete with high performance properties. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method for preparing a concrete mix, comprising mixing it in ice, which is different in that. that, in order to increase concrete strength and accelerate hardening, ice is introduced in the form of spherical granules obtained by freezing an aqueous solution of a hardening accelerator. Sources of information taken into account in the examination 1. M. Simonov. Basics of lightweight concrete technology. M., GSI, 1973, p. 496499, 196-199.

2. For the UK of UK number 1376118, cl. B 28 B 3/00, (B5A), published. 1974. Volume 1600-2000 1250-1700 bulk mass, kg / m Durability 60-120 during compression, kgf / cm