WO2012074441A2 - Process for preparing a concrete mix for manufacturing a ballast pipe and device for preliminary preparation of water for mixing a concrete mix - Google Patents
Process for preparing a concrete mix for manufacturing a ballast pipe and device for preliminary preparation of water for mixing a concrete mix Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012074441A2 WO2012074441A2 PCT/RU2011/000952 RU2011000952W WO2012074441A2 WO 2012074441 A2 WO2012074441 A2 WO 2012074441A2 RU 2011000952 W RU2011000952 W RU 2011000952W WO 2012074441 A2 WO2012074441 A2 WO 2012074441A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- water
- mixing
- concrete
- preparing
- barite ore
- 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
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
- C04B2111/2015—Sulfate resistance
Definitions
- a method of preparing concrete mixture for the manufacture of ballast pipes and a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture relates to the manufacture of ballast-coated pipes used in laying pipelines along the bottom of reservoirs or in wetlands, namely, to prepare a concrete mixture using sulfate-resistant Portland cement and a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixing.
- Particularly heavy concretes are known, including barite concrete, the density of which exceeds 2500 kg / m 3 (http://betony.ru), but the composition of particularly heavy concrete and the features of its use as ballast material for pipes are not given.
- the aggregate has a predetermined particle size distribution, in which 8 mass% of barite is in the form of a very fine fraction with a particle size of from 0.0 ⁇ ⁇ to 1000 m; 4 mass% in the form of a fine fraction with a grain size of 1 mm to 3 mm; 10 mass% in the form of a large fraction with a grain size from Zmm to 7mm; fine quartz sand with a grain size of 0.1 mm to 3 mm; large fractions of gravel from Zmm. up to 75mm.
- the ratio of water to cement by weight is set in the range of 0.30 - 0.35.
- the composition has two main disadvantages: the first is the inability to obtain a ballast coating with a guaranteed density in excess of 2800 kg / m 3 due to the absence of restrictions on the coarse and fine aggregate used for materials and their density; the second is a small mass ratio of water to cement in the mixture (0.30 - 0.35), which does not allow the use of a slow-moving mixture with large fractions to fill the annular space between the conductive pipe and the shell by injection through holes in the covers.
- the specified method does not allow to obtain concrete strength not compressing 40 MPa.
- a known method of processing water for mixing building mixtures A.S. 423767, the effect of which is achieved by the fact that the mixing water is exposed to a rotating magnetic field with a strength of 100-2000 A / cm at an industrial frequency of electric current and a water flow rate of 0.5-2.5 m / s.
- the disadvantage of this method is the short duration of exposure to water of an electric field.
- composition of fine-grained concrete is known (Tebenikhin E.F. Reagent-free methods of water treatment in power plants. - 2nd ed. Revised and add. - M .: Energoatomizdat, 1985, p.10-1 1), which contains water, an astringent - cement, as a filler material - sand. Mixing water is magnetically treated.
- the closest composition to the invention is the composition of fine-grained concrete (Bazhenov Yu.M. Concrete Technology. - M .: Higher School, 1987. P.246-252), which contains water, sand, and Portland cement as a binder.
- fine-grained concrete Bozhenov Yu.M. Concrete Technology. - M .: Higher School, 1987. P.246-252
- water, sand, and Portland cement as a binder.
- concrete obtained from such a mixture has disadvantages:
- An object of the invention is to develop a method for preparing a concrete mixture for the manufacture of a ballast pipe with a density exceeding 2800 kg / m 3 and having, after hardening and aging, a compressive strength of 50 MPa. This coating can significantly reduce the outer diameter of the ballast tubes.
- the inventive method of preparing a concrete mixture for the manufacture of ballast pipes involves mixing sulfate-resistant Portland cement in an amount of from 12 wt.% To 17 wt.%, Water from 4 wt.% To 10 wt.%, Plasticizing additives based on polycarboxylate ether - from 0 , 1% to 0.25%. Barite ore is used as a filler.
- the content of fractions of barite ore in mass% is:
- Preliminary preparation consists in the fact that water is passed through a gap in which a magnetic field strength of between 120,000 A / m and 140,000 A / m is maintained.
- the water transmission rate is maintained in the range from 0.5 m / s to 3.0 m / s and the water treatment time is at least 2 hours.
- the material may additionally contain an air suppressing additive - tributyl phosphate, in the following ratio of components in mass%:
- plasticizer based on polycarboxylate ether - from 0.2 to 0.3,
- the device for preliminary preparation of mixing water for concrete mix includes a water storage tank with inlet and outlet nozzles and a mixing water treatment unit.
- the outlet pipe of the tank is connected to the input of the mixing water treatment unit.
- the mixing water treatment unit is made in the form of a hollow elongated element, inside of which a permanent magnet is installed to form a gap with the inner wall of the hollow elongated element.
- the gap is from Zmm to 5 mm.
- the permanent magnet has a magnetic field strength from 120,000 A / m to 140,000 A m.
- the output of the mixing water treatment unit is connected by the inlet of the tank, and the tank itself has an opening for draining the water.
- the inner surface of the hollow elongated element and the outer surface of the permanent magnet are conical and parallel to each other. Wherein Permanent magnet mounted with the possibility of longitudinal movement.
- figure 1 - shows a diagram of a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture
- figure 2 - shows an example of the installation of the magnet in the node water treatment.
- the inventive device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture contains a tank 1 for storing water.
- a vertically mounted tank with a capacity of 2 cubic meters is used as a reservoir 1.
- the volume of the tank is selected based on the volume of water needed to prepare the concrete mixture for applying one ballast pipe to the surface, i.e. one batch, and this volume is from 1, 2 to 1, 8 cubic meters of water.
- An inlet 2 pipe is installed in the upper part of the tank 1, and an outlet 3 pipe is installed in the lower part of the tank 1.
- the inlet pipe has a valve 4 for switching the water supply.
- the outlet 3 pipe is connected by a hose 5 to the inlet of the circulation pump 6, and has a valve 7 for draining the prepared water.
- the output of the circulation pump 6 is connected by a hose 8 to the mixing water treatment unit 9.
- Water Treatment Log 10 mixing assembly 9 is connected to the conical inner surface widening ⁇ N.
- Bnutri processing unit 9 of the mixing water is cone-shaped magnet 12, the axis of the internal conical expanding surface 11 of the water treatment unit 9 and the mixing of the magnet 12 coincide, and accordingly, the surface of the magnet 12 is parallel to the cone-shaped expanding inner surface 1 1 of the water treatment unit 9.
- the magnet 12 is mounted on the rod 13.
- the rod 13 is threaded and installed in a fixed nut 14.
- the output 16 of the water treatment unit 9 with a hose 17 is connected to the inlet pipe 2 of the tank 1.
- the device operates as follows. Through the inlet
- the gap 15 is in the range from 3 mm to 5 mm and is calculated based on the parameters of the water flow rate, volume and the required number of passes of a given volume of water through the water treatment unit 9.
- the circulation pump 7 is turned on and water is passed through the water treatment unit 9.
- the pump 7 After a calculated period of time, but not less than 2 hours, the pump 7 is turned off.
- the process of mixing the components of the concrete mixture is carried out, for which barite ore is crushed to the dimensions specified in the recipe, for example, up to 10 mm. If necessary, barite ore is heated to a maximum of 5 ° C, especially watching the melting of sticky (frozen) pieces of rock to prevent stratification of the ballast mixture during transportation. Then measure the moisture content of barite ore. According to the moisture measurement results, the amount of barite ore in the composition of the ballast material is determined by the formula:
- M (ow) M (cyx) / (1-W / 100), where M (vl) is the mass of barite ore taking into account humidity, m (dry) is the mass of barite ore in the nominal recipe,
- Barite ore is sifted through borate to isolate coarse impurities. Then, barite ore and sulfate-resistant Portland cement are fed through a conveyor system to the balance, where the components are weighed according to the specified composition.
- the weight of the components was: sulfate-resistant Portland cement - 390 kg., Water that underwent preliminary magnetic preparation - 130 kg., Plasticizing additive based on polycarbonate ether - 8.15 kg , barite ore - 2730 kg., while at the exit the ball received 1 m of concrete with a density of 3260 kg / m.
- the weighted components are fed into the mixer, for example, the XENTRIC X3000 planetary mixer with an output of up to 2 tons of finished product, where mixing takes place in 2 stages.
- the mixer for example, the XENTRIC X3000 planetary mixer with an output of up to 2 tons of finished product, where mixing takes place in 2 stages.
- the first stage initially barite ore of fine and very fine fractions, from 10% to 20% of coarse barite ore and cement, is poured into the mixer.
- Mixing in the first stage is carried out for approximately 10 to 14 seconds.
- the remaining large inert aggregate is poured into the mixer with constant stirring in equal portions.
- the time interval between loading a portion is from 10 to 15 seconds.
- open valve 7 to drain the prepared water into the concrete mixture.
- the water that has passed the preliminary preparation is supplied simultaneously with the supply of a plasticizing agent based on polycarboxylate ether, for example, Glenium 1 15. It is also possible to simultaneously supply an air suppressing additive, tributyl phosphate.
- Table 2 shows the advantages of the properties of the ballast material according to the invention.
- the compressive strength of concrete was determined in accordance with GOST
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
The process for preparing a concrete mix for manufacturing a ballast pipe comprises mixing the following components, in mass%: from 12% to 17% - sulphate-resistant Portland cement; from 4% to 10% - water; from 0.1% to 0.25% - plasticizing additive on the basis of polycarboxylate ether; remainder - barite ore. The fractions content of barite ore in mass% is: from 7% to 18% - large fraction with a particle size of from 3 mm to 25 mm; from 70% to 85% - small fraction with a particle size of from 0.16 mm to 3 mm; from 7% to 16% - very small fraction with a particle size of from 0.01 mm to 0.16 mm. The water for mixing the concrete mix is pre-processed by being passed through a gap in which a magnetic H field is maintained. The device for preliminary preparation of mixing water for the manufacture of a ballast pipe has a mixing water processing unit. A permanent magnet is installed inside the water processing unit so as to form a gap with respect to the inner wall of a hollow elongate element.
Description
Способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы и устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси. Изобретение относится к изготовлению труб с балластным покрытием, используемых при прокладке трубопроводов по дну водоемов или по заболоченной местности, а именно, к приготовлению бетонной смеси с использованием сульфатосткойкого портландцемента и устройству для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси. A method of preparing concrete mixture for the manufacture of ballast pipes and a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture. The invention relates to the manufacture of ballast-coated pipes used in laying pipelines along the bottom of reservoirs or in wetlands, namely, to prepare a concrete mixture using sulfate-resistant Portland cement and a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixing.
Известны особо тяжелые бетоны, в том числе баритовый бетон, плотность которого превышает 2500 кг/м3 (http://betony.ru), но состав особо тяжелого бетона и особенности его использования как балластного материала для труб не приводятся. Particularly heavy concretes are known, including barite concrete, the density of which exceeds 2500 kg / m 3 (http://betony.ru), but the composition of particularly heavy concrete and the features of its use as ballast material for pipes are not given.
Известно, что в тяжелых бетонах используются три фракции заполнителей: крупный заполнитель - с размером зерен от 5мм, мелкий заполнитель - от 0,16мм до 5мм и очень мелкий заполнитель, позволяющий увеличить как плотность, так и прочность тяжелого бетона (ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»). Данный ГОСТ регламентирует плотность заполнителей до 2800 кг/м , но не регламентирует плотность тяжелого бетона. It is known that three fractions of aggregates are used in heavy concrete: coarse aggregate - with a grain size of 5 mm, fine aggregate - from 0.16 mm to 5 mm and very fine aggregate, which allows to increase both the density and strength of heavy concrete (GOST 26633-91 " Concrete heavy and fine-grained. Technical conditions "). This GOST regulates the density of aggregates up to 2800 kg / m, but does not regulate the density of heavy concrete.
Известен бетон, включающий барит в качестве заполнителя (заявка WO N°98/01402 от 7.07.1997). Для повышения плотности, заполнитель имеет заданный гранулометрический состав, в котором 8 масс% барита находится в виде очень мелкой фракции с размером частиц от 0,0 Ι Μ до 1000 м; 4 масс% в виде мелкой фракции с размером зерен от 1мм до Змм; 10 масс% в виде крупной фракции с размером зерен от Змм до 7мм; мелкий кварцевый песок с размером зерен от 0,1мм до Змм; крупные фракции гравия от Змм. до 75мм. Соотношение воды к цементу по массе задано в интервале 0,30 - 0,35.
Приведенный состав имеет два основных недостатка: первый - невозможность получения балластного покрытия с гарантированной плотностью, превышающей 2800 кг/м3 в связи с отсутствием ограничений используемого крупного и мелкого заполнителя по материалам и их плотности; второй - небольшое массовое отношение воды к цементу в смеси (0,30 - 0,35), не позволяющее использовать малоподвижную смесь с крупными фракциями для заполнения кольцевого пространства между проводящей трубой и оболочкой путем нагнетания через отверстия в крышках. Known concrete, including barite as a filler (application WO N ° 98/01402 from 07/07/1997). To increase the density, the aggregate has a predetermined particle size distribution, in which 8 mass% of barite is in the form of a very fine fraction with a particle size of from 0.0 Ι Μ to 1000 m; 4 mass% in the form of a fine fraction with a grain size of 1 mm to 3 mm; 10 mass% in the form of a large fraction with a grain size from Zmm to 7mm; fine quartz sand with a grain size of 0.1 mm to 3 mm; large fractions of gravel from Zmm. up to 75mm. The ratio of water to cement by weight is set in the range of 0.30 - 0.35. The composition has two main disadvantages: the first is the inability to obtain a ballast coating with a guaranteed density in excess of 2800 kg / m 3 due to the absence of restrictions on the coarse and fine aggregate used for materials and their density; the second is a small mass ratio of water to cement in the mixture (0.30 - 0.35), which does not allow the use of a slow-moving mixture with large fractions to fill the annular space between the conductive pipe and the shell by injection through holes in the covers.
Известен состав мелкозернистого бетона RU 2306289 С2, полученный с использованием активированной воды для затворения бетона. Указанный способ не позволяет получить прочность бетона не сжатие 40 МПа. The known composition of fine concrete RU 2306289 C2, obtained using activated water for mixing concrete. The specified method does not allow to obtain concrete strength not compressing 40 MPa.
Известен способ обработки воды для затворения строительной смеси А.С. 423767, эффект которого достигается тем, что на воду затворения воздействуют вращающимся магнитным полем с напряженностью 100- 2000 А/см при промышленной частоте электрического тока и скорости протекания воды 0,5-2.5 м/сек. A known method of processing water for mixing building mixtures A.S. 423767, the effect of which is achieved by the fact that the mixing water is exposed to a rotating magnetic field with a strength of 100-2000 A / cm at an industrial frequency of electric current and a water flow rate of 0.5-2.5 m / s.
Недостатком способа является кратковременность воздействия на воду электрического поля. The disadvantage of this method is the short duration of exposure to water of an electric field.
Известен состав мелкозернистого бетона (Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.10-1 1), который содержит воду, вяжущее вещество - цемент, в качестве материала наполнителя - песок. Вода затворения подвергается магнитной обработке. The composition of fine-grained concrete is known (Tebenikhin E.F. Reagent-free methods of water treatment in power plants. - 2nd ed. Revised and add. - M .: Energoatomizdat, 1985, p.10-1 1), which contains water, an astringent - cement, as a filler material - sand. Mixing water is magnetically treated.
Недостатками такой смеси являются: The disadvantages of this mixture are:
- низкая прочность на изгиб 2,84 МПа; - low bending strength of 2.84 MPa;
- низкая прочность при сжатии 13,3 МПа; - low compressive strength of 13.3 MPa;
- высокое водопоглощение 10,9%.
Наиболее близким по составу к изобретению является состав мелкозернистого бетона (Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Высшая школа, 1987. С.246-252), который содержит воду, песок, а в качестве вяжущего вещества - портландцемент. Однако бетон, получаемый из такой смеси имеет недостатки: - high water absorption of 10.9%. The closest composition to the invention is the composition of fine-grained concrete (Bazhenov Yu.M. Concrete Technology. - M .: Higher School, 1987. P.246-252), which contains water, sand, and Portland cement as a binder. However, concrete obtained from such a mixture has disadvantages:
- невысокая прочность при изгибе - 2,35 МПа; - low bending strength - 2.35 MPa;
- невысокая прочность при сжатии - 10,1 МПа; - low compressive strength - 10.1 MPa;
- высокое водопоглощение - 13,3%. - high water absorption - 13.3%.
Технической задачей изобретения является разработка способа приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы плотностью, превышающей 2800 кг/м3, и имеющего после затвердевания и выдержки прочность на сжатие 50 МПа. Такое покрытие позволяет существенно уменьшить наружный диаметр балластных труб. An object of the invention is to develop a method for preparing a concrete mixture for the manufacture of a ballast pipe with a density exceeding 2800 kg / m 3 and having, after hardening and aging, a compressive strength of 50 MPa. This coating can significantly reduce the outer diameter of the ballast tubes.
Поставленная техническая задача решается тем, что заявляемый способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы включает смешивание сульфатосткойкого портландцемента в количестве от 12 масс% до 17 масс%, воды от 4 масс% до 10 масс%, пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного эфира - от 0,1% до 0,25%. В качестве заполнителя используют баритовую руду. Содержание фракций баритовой руды в масс% составляет: The stated technical problem is solved in that the inventive method of preparing a concrete mixture for the manufacture of ballast pipes involves mixing sulfate-resistant Portland cement in an amount of from 12 wt.% To 17 wt.%, Water from 4 wt.% To 10 wt.%, Plasticizing additives based on polycarboxylate ether - from 0 , 1% to 0.25%. Barite ore is used as a filler. The content of fractions of barite ore in mass% is:
крупной фракции с размером зерен от Змм до 25мм - от 7 до 18, мелкой фракции с размером зерен от 0,16мм до Змм - от 70 до 85, очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01мм до 0,16мм - от 7 до 16. a coarse fraction with a grain size from Zmm to 25mm - from 7 to 18, a fine fraction with a grain size from 0.16mm to Zmm - from 70 to 85, a very fine fraction with a particle size from 0.01mm to 0.16mm - from 7 to 16.
При этом вода для затворения бетонной смеси проходит предварительную подготовку. Предварительная подготовка заключается в том, что воду пропускают через зазор, в котором поддерживают напряженность магнитного поля величиной от 120000 А/м до 140000 А/м.
Скорость пропускания воды выдерживают в пределах от 0,5 м/с до 3,0 м/с и время обработки воды составляет не менее 2 часов. At the same time, the water for mixing the concrete mixture undergoes preliminary preparation. Preliminary preparation consists in the fact that water is passed through a gap in which a magnetic field strength of between 120,000 A / m and 140,000 A / m is maintained. The water transmission rate is maintained in the range from 0.5 m / s to 3.0 m / s and the water treatment time is at least 2 hours.
Для лучшего нагнетания балластного материала в кольцевое пространство между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью оболочки материал может дополнительно содержать воздухоподавляющую добавку - трибутилфосфат, при следующем соотношении компонентов в масс%: For better injection of ballast material into the annular space between the outer surface of the pipe and the inner surface of the shell, the material may additionally contain an air suppressing additive - tributyl phosphate, in the following ratio of components in mass%:
сульфатостойкий портландцемент - от 12 до 17, sulfate-resistant Portland cement - from 12 to 17,
вода - от 6 до 9,5, water - from 6 to 9.5,
пластифицирующая добавка на основе поликарбоксилатного эфира - от 0,2 до 0,3, plasticizer based on polycarboxylate ether - from 0.2 to 0.3,
трибутилфосфат - 0,0015, tributyl phosphate - 0.0015,
указанная баритовая руда - остальное. indicated barite ore - the rest.
Также поставленная техническая задача решается тем, что устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси включает резервуар для хранения воды с входным и выходным патрубками и узел обработки воды затворения. Выходной патрубок резервуара соединен с входом узла обработки воды затворения. Узел обработки воды затворения выполнен в виде полого удлиненного элемента, внутри которого установлен постоянный магнит с образованием зазора с внутренней стенкой полого удлиненного элемента. Величина зазора составляет от Змм до 5 мм. При этом постоянный магнит имеет напряженность магнитного поля от 120000 А/м до 140000 А м. Выход узла обработки воды затворения соединен входным патрубком резервуара, а сам резервуар имеет отверстие для слива воды. Also the stated technical problem is solved in that the device for preliminary preparation of mixing water for concrete mix includes a water storage tank with inlet and outlet nozzles and a mixing water treatment unit. The outlet pipe of the tank is connected to the input of the mixing water treatment unit. The mixing water treatment unit is made in the form of a hollow elongated element, inside of which a permanent magnet is installed to form a gap with the inner wall of the hollow elongated element. The gap is from Zmm to 5 mm. In this case, the permanent magnet has a magnetic field strength from 120,000 A / m to 140,000 A m. The output of the mixing water treatment unit is connected by the inlet of the tank, and the tank itself has an opening for draining the water.
Для возможности регулировки зазора внутренняя поверхность полого удлиненного элемента и внешняя поверхность постоянного магнита выполнены конусообразными и параллельными друг другу. При этом
постоянный магнит установлен с возможностью продольного перемещения. In order to adjust the gap, the inner surface of the hollow elongated element and the outer surface of the permanent magnet are conical and parallel to each other. Wherein Permanent magnet mounted with the possibility of longitudinal movement.
В дальнейшем изобретение иллюстрируется подробным описанием конкретного примера выполнения и чертежами, на которых: The invention is further illustrated by a detailed description of a specific example of execution and drawings, in which:
на фиг.1 - изображена схема работы устройства для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси; figure 1 - shows a diagram of a device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture;
на фиг.2 - изображен пример выполнения установки магнита в узле обработки воды. figure 2 - shows an example of the installation of the magnet in the node water treatment.
Заявляемое устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси, как показано на фиг.1 и фиг.2, содержит резервуар 1 для хранения воды. В конкретной описываемой конструкции в качестве резервуара 1 используют вертикально установленную цистерну емкостью 2 кубических метра. Объем цистерны выбран исходя из объема воды, необходимой для приготовления бетонной смеси для нанесения на поверхность одной балластной трубы, т.е. одного замеса, и этот объем составляет от 1 ,2 до 1 ,8 кубических метров воды. The inventive device for the preliminary preparation of mixing water for concrete mixture, as shown in figure 1 and figure 2, contains a tank 1 for storing water. In the particular construction described, a vertically mounted tank with a capacity of 2 cubic meters is used as a reservoir 1. The volume of the tank is selected based on the volume of water needed to prepare the concrete mixture for applying one ballast pipe to the surface, i.e. one batch, and this volume is from 1, 2 to 1, 8 cubic meters of water.
В верхней части резервуара 1 установлен входной 2 патрубок, а в нижней части резервуара 1 установлен выходной 3 патрубок. Входной патрубок имеет вентиль 4 для переключения подачи воды. Выходной 3 патрубок соединен шлангом 5 с входом циркуляционного насоса 6, и имеет вентиль 7 для слива подготовленной воды. Выход циркуляционного насоса 6 соединен шлангом 8 с узлом 9 обработки воды затворения. An inlet 2 pipe is installed in the upper part of the tank 1, and an outlet 3 pipe is installed in the lower part of the tank 1. The inlet pipe has a valve 4 for switching the water supply. The outlet 3 pipe is connected by a hose 5 to the inlet of the circulation pump 6, and has a valve 7 for draining the prepared water. The output of the circulation pump 6 is connected by a hose 8 to the mixing water treatment unit 9.
Вход 10 узла 9 обработки воды затворения соединен с конусообразной расширяющейся^ внутренней поверхностью Н. Бнутри узла 9 обработки воды затворения расположен конусообразный магнит 12, причем ось внутренней конусообразной расширяющейся поверхности 11 узла 9 обработки воды затворения и магнита 12 совпадают, и, соответственно, поверхность магнита 12 параллельна конусообразной расширяющейся внутренней поверхности 1 1 узла 9 обработки воды.
Магнит 12 закреплен на штоке 13. В описываемой конструкции шток 13 имеет резьбу и установлен в неподвижно закрепленной гайке 14. Таким образом, имеется возможность перемещать магнит 12 в направлении его оси, вращая шток 13 в гайке 14, и изменять зазор 15 между магнитом 12 и конусообразной расширяющейся внутренней поверхностью 11 узла 8 обработки воды, выбирая необходимую величину зазора 15 для обработки воды. Water Treatment Log 10 mixing assembly 9 is connected to the conical inner surface widening ^ N. Bnutri processing unit 9 of the mixing water is cone-shaped magnet 12, the axis of the internal conical expanding surface 11 of the water treatment unit 9 and the mixing of the magnet 12 coincide, and accordingly, the surface of the magnet 12 is parallel to the cone-shaped expanding inner surface 1 1 of the water treatment unit 9. The magnet 12 is mounted on the rod 13. In the described construction, the rod 13 is threaded and installed in a fixed nut 14. Thus, it is possible to move the magnet 12 in the direction of its axis, rotating the rod 13 in the nut 14, and change the gap 15 between the magnet 12 and conical expanding inner surface 11 of the node 8 of the water treatment, choosing the required size of the gap 15 for water treatment.
Выход 16 узла 9 обработки воды шлангом 17 соединен с входным патрубком 2 резервуара 1. The output 16 of the water treatment unit 9 with a hose 17 is connected to the inlet pipe 2 of the tank 1.
Устройство работает следующим образом. Через входной патрубок The device operates as follows. Through the inlet
2 в резервуар 1 заливают необходимое количество воды. При этом вентиль2 in the tank 1 pour the required amount of water. In this case, the valve
7 для слива подготовленной воды закрыт. 7 closed for draining the prepared water.
Выставляют необходимую величину зазора 15. Величина зазора 15 находится в пределах от 3 мм до 5 мм и рассчитывается исходя из параметров скорости протекания воды, объема и необходимого количества проходов заданного объема воды через узел 9 обработки воды. Включают циркуляционный насос 7 и пропускают воду через узел 9 обработки воды. Set the required gap size 15. The gap 15 is in the range from 3 mm to 5 mm and is calculated based on the parameters of the water flow rate, volume and the required number of passes of a given volume of water through the water treatment unit 9. The circulation pump 7 is turned on and water is passed through the water treatment unit 9.
Через рассчитанный промежуток времени, но не менее чем через 2 часа, насос 7 выключают. After a calculated period of time, but not less than 2 hours, the pump 7 is turned off.
Одновременно с подготовкой воды затворения производят процесс смешивания компонентов бетонной смеси, для чего измельчают баритовую руду до размеров, указанных в рецепте, например, до 10мм. При необходимости баритовую руду подогревают максимально до 5°С, особо следя за расплавлением слипшихся (смерзшихся) кусков породы для предотвращения расслоения балластной смеси при транспортировке. Затем измеряют влажность баритовой руды. По результатам измерения влажности уточняют количество баритовой руды в составе балластного материала по формуле: Simultaneously with the preparation of mixing water, the process of mixing the components of the concrete mixture is carried out, for which barite ore is crushed to the dimensions specified in the recipe, for example, up to 10 mm. If necessary, barite ore is heated to a maximum of 5 ° C, especially watching the melting of sticky (frozen) pieces of rock to prevent stratification of the ballast mixture during transportation. Then measure the moisture content of barite ore. According to the moisture measurement results, the amount of barite ore in the composition of the ballast material is determined by the formula:
М(вл)= M(cyx)/(1-W/100),
где М(вл) - масса баритовой руды с учетом влажности, м(сух) - масса баритовой руды в номинальном рецепте, M (ow) = M (cyx) / (1-W / 100), where M (vl) is the mass of barite ore taking into account humidity, m (dry) is the mass of barite ore in the nominal recipe,
W - влажность выраженная в процентах. W - humidity expressed as a percentage.
Баритовую руду просеиваются через бурат для выделения примесей крупной фракции. Затем баритовую руду и сульфатостойкий портландцемент через систему транспортеров подается на весы, где компоненты отвешиваются согласно уточненному составу. Barite ore is sifted through borate to isolate coarse impurities. Then, barite ore and sulfate-resistant Portland cement are fed through a conveyor system to the balance, where the components are weighed according to the specified composition.
Например, для проведения натурных экспериментов, результаты которых отображены в Таблице 1 и Таблице 2, вес компонентов составлял: сульфатостойкий портландцемент - 390 кг., вода, прошедшая предварительную магнитную подготовку - 130 кг., пластифицирующая добавка на основе поликарбонатного эфира - 8,15 кг, баритовая руда - 2730 кг., при этом на выходе бал получен 1 м бетона плотностью 3260 кг/м. For example, to conduct full-scale experiments, the results of which are shown in Table 1 and Table 2, the weight of the components was: sulfate-resistant Portland cement - 390 kg., Water that underwent preliminary magnetic preparation - 130 kg., Plasticizing additive based on polycarbonate ether - 8.15 kg , barite ore - 2730 kg., while at the exit the ball received 1 m of concrete with a density of 3260 kg / m.
Отвешенные компоненты подают в смеситель, например, планетарный смеситель XENTRIC Х3000 производительностью по готовому продукту до 2х тонн, где происходит смешивание в 2 этапа. На первом этапе в смеситель засыпают первоначально баритовую руду мелкой и очень мелкой фракций, от 10% до 20% баритовой руды крупной фракции и цемент. Смешивание на первом этапе осуществляют приблизительно в течение от 10 до 14 секунд. Затем в смеситель при постоянном перемешивании засыпают оставшийся крупный инертный заполнитель равными порциями. Интервал времени между загрузкой порции составляет от 10 до 15 секунд. The weighted components are fed into the mixer, for example, the XENTRIC X3000 planetary mixer with an output of up to 2 tons of finished product, where mixing takes place in 2 stages. At the first stage, initially barite ore of fine and very fine fractions, from 10% to 20% of coarse barite ore and cement, is poured into the mixer. Mixing in the first stage is carried out for approximately 10 to 14 seconds. Then the remaining large inert aggregate is poured into the mixer with constant stirring in equal portions. The time interval between loading a portion is from 10 to 15 seconds.
После смешивания компонентов открывают вентиль 7 для слива подготовленной воды в бетонную смесь. Воду, прошедшую предварительную подготовку, подают одновременно с подачей пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного эфира,
например, Glenium 1 15. Также возможна одновременная подача воздухоподавляющей добавки - трибутилфосфата. After mixing the components, open valve 7 to drain the prepared water into the concrete mixture. The water that has passed the preliminary preparation is supplied simultaneously with the supply of a plasticizing agent based on polycarboxylate ether, for example, Glenium 1 15. It is also possible to simultaneously supply an air suppressing additive, tributyl phosphate.
Перемешивание продолжают до получения однородной гомогенной смеси с подвижность от 5 до 12 по конусу Строй ЦНИИЛ. Stirring is continued until a homogeneous homogeneous mixture is obtained with a mobility of 5 to 12 along the cone of Stroy TsNIIIL.
Результаты натурных экспериментов, отображенные в Таблице 1 и The results of full-scale experiments shown in Table 1 and
Таблице 2, показывают преимущества свойств балластного материала по изобретению. Table 2 shows the advantages of the properties of the ballast material according to the invention.
Определение средней плотности смесей, представленных в Таблице 2, выполнено в соответствии с ГОСТ 12730.1-78. The determination of the average density of the mixtures presented in Table 2 is made in accordance with GOST 12730.1-78.
Прочности бетона на сжатие определялись в соответствии с ГОСТ The compressive strength of concrete was determined in accordance with GOST
10180-90. 10180-90.
Анализ патентной информации показал, что предложенный способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы и устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси является новым. Изобретательский уровень обеспечивается, прежде всего, тем, что состав бетонной смеси для изготовления балластной трубы получен в результате проведения множества натурных экспериментов и не следует явно из уровня разработок балластных покрытий.
Analysis of patent information showed that the proposed method for preparing concrete mixture for the manufacture of ballast pipes and a device for preliminary preparation of mixing water for concrete mixture is new. The inventive step is ensured, first of all, by the fact that the composition of the concrete mixture for the manufacture of ballast pipes was obtained as a result of many field experiments and does not follow explicitly from the level of development of ballast coatings.
Таблица 1 Table 1
Таблица 2table 2
Полученные Номер Received Number
1 2 3 4 5 показатели смеси 1 2 3 4 5 indicators of the mixture
Плотность, кг/м3 3260 3020 3090 2970 2830Density, kg / m 3 3260 3020 3090 2970 2830
Прочность (28 Strength (28
65 50 54 43 39,4 суток), МРа
65 50 54 43 39.4 days), MPa
Claims
1. Способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы, включающий смешивание сульфатосткойкого портландцемента, баритовой руды, пластифицирующей добавки на основе 1. A method of preparing a concrete mixture for the manufacture of a ballast pipe, comprising mixing sulfate-resistant Portland cement, barite ore, plasticizing additives based on
5 поликарбоксилатного эфира и воды при следующем соотношении компонентов в масс%: 5 polycarboxylate ether and water in the following ratio of components in mass%:
сульфатостойкий портландцемент - от 12% до 17%, sulfate-resistant Portland cement - from 12% to 17%,
вода - от 4% до 10%, water - from 4% to 10%,
пластифицирующая добавка на основе поликарбоксилатного эфира - ю от 0,1% до 0,25%), a plasticizer based on polycarboxylate ester - from 0.1% to 0.25%),
баритовая руда - остальное, barite ore - the rest,
при следующем содержании фракций баритовой руды в масс%: with the following content of barite ore fractions in mass%:
крупной фракции с размером зерен от Змм до 25мм - от 7% до 18%, мелкой фракции с размером зерен от 0,16мм до Змм - от 70% до a large fraction with a grain size from Zmm to 25mm - from 7% to 18%, a small fraction with a grain size from 0.16mm to Zmm - from 70% to
15 85%, 15 85%
очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01мм до 0,16мм - от 7% до 16%, a very fine fraction with a particle size of from 0.01 mm to 0.16 mm - from 7% to 16%,
а воду для затворения бетонной смеси предварительно обрабатывают, пропуская через зазор, в котором поддерживают 20 напряженность магнитного поля величиной от 120000 А/м до 140000 А/м, со скоростью пропускания воды от 0,5 м/с до 3,0 м/с, при этом время обработки воды составляет не менее 2 часов. and water for mixing concrete mixture is pre-treated by passing through a gap in which 20 maintain a magnetic field strength of 120,000 A / m to 140,000 A / m, with a water transmission rate of 0.5 m / s to 3.0 m / s while the water treatment time is at least 2 hours.
2. Способ приготовления бетонной смеси по п.1, отличающийся тем, в бетонную ;месь при смешиваний дополнительно вводят 2. A method of preparing a concrete mixture according to claim 1, characterized in that in concrete, the mixture is additionally introduced during mixing
25 трибутил фосфат при следующем соотношении компонентов в масс%: 25 tributyl phosphate in the following ratio of components in mass%:
сульфатостойкий портландцемент - от 12% до 17%, sulfate-resistant Portland cement - from 12% to 17%,
вода - от 6% до 9,5%, water - from 6% to 9.5%,
пластифицирующая добавка на основе поликарбоксилатного эфира - от 0,2% до 0,3%, трибутилфосфат - 0,0015%, plasticizer based on polycarboxylate ether - from 0.2% to 0.3%, tributyl phosphate - 0.0015%,
указанная баритовая руда - остальное. indicated barite ore - the rest.
3. Способ приготовления бетонной смеси по пп. 1 или 2 , отличающийся тем, что отношение масс очень мелкой фракции к крупной 3. A method of preparing a concrete mixture according to paragraphs. 1 or 2, characterized in that the ratio of the masses of very small fractions to large
5 фракции находится в интервале 0,7-1 ,0. 5 fractions are in the range of 0.7-1, 0.
4. Способ приготовления бетонной смеси по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что плотность зерен крупной и мелкой фракций баритовой руды находится в интервале 4300-4500 кг/м3. 4. A method of preparing a concrete mixture according to paragraphs. 1 or 2, characterized in that the grain density of coarse and fine fractions of barite ore is in the range of 4300-4500 kg / m 3 .
5. Устройство для предварительной подготовки воды затворения ю для бетонной смеси, включающее резервуар для хранения воды, с входным и выходным патрубками, и узел обработки воды затворения, выходной патрубок резервуара соединен со входом узла обработки воды затворения, выполненным в виде полого удлиненного элемента, внутри которого установлен постоянный магнит с образованием зазора с внутренней 5. A device for preliminary preparation of mixing water for mixing concrete, including a water storage tank with inlet and outlet nozzles, and a mixing water treatment unit, an outlet pipe of the tank connected to the input of the mixing water processing unit, made in the form of a hollow elongated element, inside which has a permanent magnet with a gap with the inner
15 стенкой полого удлиненного элемента, величина которого составляет от 3 мм до 5 мм, при этом постоянный магнит имеет напряженность магнитного поля от 120000 А/м до 140000 А/м, выход узла обработки воды затворения соединен со входным патрубком резервуара, резервуар имеет отверстие для слива воды. 15 by the wall of a hollow elongated element, the magnitude of which is from 3 mm to 5 mm, while the permanent magnet has a magnetic field of 120,000 A / m to 140,000 A / m, the outlet of the mixing water treatment unit is connected to the inlet of the reservoir, the reservoir has an opening for discharge of water.
20 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутренняя поверхность полого удлиненного элемента и поверхность постоянного магнита выполнены конусообразными и параллельными друг другу, при этом постоянный магнит установлен с возможностью продольного перемещения. 20 6. The device according to claim 5, characterized in that the inner surface of the hollow elongated element and the surface of the permanent magnet are conical and parallel to each other, while the permanent magnet is mounted with the possibility of longitudinal movement.
25 25
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149362 | 2010-12-03 | ||
RU2010149362/03A RU2453515C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Method to prepare concrete mixture to manufacture ballast pipe and device for previous preparation of concrete mixture tempering water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012074441A2 true WO2012074441A2 (en) | 2012-06-07 |
WO2012074441A3 WO2012074441A3 (en) | 2012-08-23 |
Family
ID=46172450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2011/000952 WO2012074441A2 (en) | 2010-12-03 | 2011-12-02 | Process for preparing a concrete mix for manufacturing a ballast pipe and device for preliminary preparation of water for mixing a concrete mix |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453515C1 (en) |
WO (1) | WO2012074441A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150274250A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Front suspension structure for saddle riding type vehicle |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508273C1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-02-27 | Станислав Михайлович Юровский | Method for production of concrete mixture based on activated water of tempering |
RU2546699C2 (en) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Method to manufacture protective weighting concrete coating of pipeline |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1655911A1 (en) * | 1989-07-10 | 1991-06-15 | Башкирский сельскохозяйственный институт | Device for magnetizing liquids |
RU2028995C1 (en) * | 1992-07-29 | 1995-02-20 | Акционерное общество "Российская корона" | Process of preparation of concrete mixture |
GB2288393A (en) * | 1994-04-07 | 1995-10-18 | Orr Adams Francis Alfred | Cementitious coatings |
WO2000020183A1 (en) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | Lafarge Aluminates | Tube internally coated with a cement composition and method for making same |
RU2399828C2 (en) * | 2008-07-07 | 2010-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Ballast material |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU423767A1 (en) * | 1971-01-22 | 1974-04-15 | В. И. Батюшке , Л. П. Криворутченко | METHOD FOR HANDLING WATER OF THE CONSTRUCTION MIXTURE FILLING |
SU881050A1 (en) * | 1979-05-03 | 1981-11-15 | За витель | Method of water activation for tightening concrete mix |
RU2152906C2 (en) * | 1997-12-03 | 2000-07-20 | Бакуров Николай Петрович | Water activation process |
RU2189366C2 (en) * | 2000-05-05 | 2002-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Raw mixture for extra strength and heavy concrete preparing |
RU2413117C2 (en) * | 2008-07-07 | 2011-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Method to apply ballast material onto surface of pipe for underwater pipeline |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149362/03A patent/RU2453515C1/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-12-02 WO PCT/RU2011/000952 patent/WO2012074441A2/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1655911A1 (en) * | 1989-07-10 | 1991-06-15 | Башкирский сельскохозяйственный институт | Device for magnetizing liquids |
RU2028995C1 (en) * | 1992-07-29 | 1995-02-20 | Акционерное общество "Российская корона" | Process of preparation of concrete mixture |
GB2288393A (en) * | 1994-04-07 | 1995-10-18 | Orr Adams Francis Alfred | Cementitious coatings |
WO2000020183A1 (en) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | Lafarge Aluminates | Tube internally coated with a cement composition and method for making same |
RU2399828C2 (en) * | 2008-07-07 | 2010-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Ballast material |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150274250A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Front suspension structure for saddle riding type vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012074441A3 (en) | 2012-08-23 |
RU2453515C1 (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114822727B (en) | Design method for mixing proportion of large-flow-state multi-component cement-based pumping concrete | |
DE102005014704B4 (en) | Material processing plant for the production of lightweight materials | |
JP2010149402A (en) | Manufacturing method of concrete composition and concrete molding | |
WO2012074441A2 (en) | Process for preparing a concrete mix for manufacturing a ballast pipe and device for preliminary preparation of water for mixing a concrete mix | |
CN106396579A (en) | Method for making low-strength pumpable sintered fly ash aggregate concrete | |
JP2013256433A (en) | Grout material powder composition, cured product of the same, and lining construction method of existing tube | |
JP2017210407A (en) | Polymer cement mortar and method using polymer cement mortar | |
Aboshio et al. | Properties of rice husk ash concrete with periwinkle shell as coarse aggregates | |
KR101479722B1 (en) | hybrid concrete methode for addition mix of bubble slurry and latex | |
JP6165447B2 (en) | Method for producing concrete with reduced bleeding | |
JP2006306679A (en) | Method for producing cement-based composition, and cement-based composition | |
NO20160074A1 (en) | Method for manufacturing a protective concrete weight coating for pipelines | |
KR101763664B1 (en) | Corrosion resistant manhole block and method for manufacturing the same | |
JP3806420B2 (en) | Low strength mortar filler using shirasu | |
JP2015000820A (en) | Polymer cement mortar, and construction method using the same | |
EP1718580A2 (en) | Fast-setting pourable mortars with high fluidity | |
Shariq et al. | Optimization of concrete mix proportioning | |
JP2005314120A (en) | High strength mortar | |
Ayegba | Strength Characteristics of Concrete made with Rice Husk Ash as Partial Replacement of Cement using Periwinkle Shell as Coarse Aggregate. | |
US20170183263A1 (en) | Method for manufacturing a protective concrete weight coating for pipelines | |
Cwirzen et al. | RPC mix optimization by determination of the minimum water requirement of binary and polydisperse mixtures | |
Chen et al. | Packing density improvement for improving strength of cement paste | |
Samchenko et al. | Self-compacting concrete as a modern solution to small architectural forms | |
Purohit | Strengthening of Concrete by Incorporation of Nano-Silica and Dolomite Powder | |
RU2765620C1 (en) | Dry plaster mix |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11844899 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
NENP | Non-entry into the national phase in: |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11844899 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |