Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела | |
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) |
Навигация: => | На главную/ Каталог патентов/ В раздел каталога/ Назад / |
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2277076
ЛЕГКИЙ БЕТОН
Имя изобретателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Мальцев Евгений Владимирович (RU); Бондарюк Анна Григорьевна (RU); Белодедов Александр Александрович (RU); Колдомасова Инна Владиславовна (RU); Козлов Григорий Александрович (RU); Иванюта Григорий Николаевич (RU); Козлов Александр Владимирович (RU); Лапунова Кира Алексеевна
Имя патентообладателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Мальцев Евгений Владимирович (RU); Бондарюк Анна Григорьевна (RU); Ростовский государственный строительный университет
Адрес для переписки: 344022, г.Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162, РГСУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2005.01.11
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций. Техническим результатом является снижение плотности и теплопроводности. Легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы - компонент, выделенный безреагентной флотацией из золошлаковых смесей, воду, дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %: 0,315-0,14 мм 27-31,1, 0,14-0,071 мм 30,1-33,2, менее 0,071 мм 32,9-39,7 при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 24,9-29,3, указанный трепел 6,8-14,2, указанные микросферы 34,8-41,1, вода - остальное.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций.
Известны легкие бетоны на основе цементного вяжущего, крупного и мелкого заполнителя. В качестве заполнителя используются керамзит, термолит, аглопорит, шлаковая пемза, гранулированный шлак, вспученный перлит, вермикулит и др. (Бурлаков Г.С. Технология изделий из легкого бетона: Учеб. пособие для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». - М.: Высш. шк., 1986. - 296 с.: ил., Орентрихер Л.П. Бетоны на пористых заполнителях в сборных железобетонных конструкциях. - М.: Высш. шк., 1983. - 144 с.: ил.).
Наиболее близким техническим решением является легкий бетон (патент РФ 2154619), включающий, мас.%:
Цемент | 25,4-30,9 |
Зола - уноса | 6,2-13,1 |
Микросфера | 35,3-41,1 |
Вода | Остальное |
Однако данный легкий бетон обладает относительно высокой плотностью, теплопроводностью.
Сущность изобретения заключается в том, что легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы - компонент, выделенный безреагентной флотацией из золошлаковых смесей, воду, дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %: 0,315-0,14 мм 27-31,1, 0,14-0,071 мм 30,1-33,2, менее 0,071 мм 32,9-39,7, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент | 24,9-29,3 |
Указанный трепел | 6,8-14,2 |
Указанные микросферы | 34,8-41,1 |
Вода | Остальное |
Введение трепела, осадочной породы биохимического генезиса, вместо золы - уноса позволяет снизить плотность и теплопроводность.
Характеристики исходных материалов
1. Цемент.
Цемент М 500 по ГОСТ 10178 Новороссийского цементного завода.
2. Трепел.
Трепел - легкая плотная тонкопористая порода, состоящая в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) глобулярных зерен опалового кремнезема. По внешнему виду напоминает диатомит. Окраска - от светло-серой, почти белой, до желтой, буровато-серой. Средняя плотность изменяется в пределах от 700 до 1200 кг/м3, пористость от 50 до 70%. Трепел вводился в состав бетона в виде следующего фракционного состава:
Таблица 1. | |||
Размер фракции, мм | 0,315-0,14 | 0,14-0,071 | Менее 0,071 |
Содержание, % | 27,0-31,1 | 30,1-33,2 | 32,9-39,7 |
Химический состав трепела, %
Таблица 2. | |||||||||||
Влага гигроскоп. | П.п.п. | SiO2 | Al 2O3 | Fe 2O3+FeO | CaO | MgO | SO3 общ. | К2O | Na2O | TiO 2 | P2O 5 |
1,79 | 3,86 | 85,67 | 4,04 | 1,29 | 1,55 | 0,35 | 0,15 | 0,69 | 0,37 | 0,18 | 0,062 |
3. Заполнитель.
Микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода Новочеркасской ГРЭС, выделяемая безреагентной флотацией из золошлаковых смесей ГРЭС. Представляет собой мелкодисперсный неслеживающийся материал серого цвета. Форма гранул сферическая, поверхность гладкая, блестящая. Химический и фазово-минеральный состав приведены в табл.3 и 4.
Плотность оболочки | 2490 кг/м 3 |
Средняя плотность гранул | 580 кг/м3 |
Плотность насыпная | 380 кг/м 3 |
Диаметр | 20-200 мкм |
Толщина оболочки | 5-15 мкм |
Теплопроводность () | 0,11-0,125 Вт/(м·К) |
Прочность на сжатие в цилиндре | 1,8 МПа |
Таблица 3 | ||||||||||||||
Химический состав микросферы. | ||||||||||||||
SiO 2 | Al2О 3 | Fe2 O3 | FeO | К2О | Na 2O | CaO | MgO | TiO2 | P2O5 | SO3 | п.п.п | |||
54,44 | 28,84 | 2,67 | 2,29 | 7,18 | 1,0 | 0,66 | 1,96 | 0,78 | 0,07 | 0,07 | 0,22 | |||
Таблица 4 | ||||||||||||||
Фазово-минеральный состав микросферы. | ||||||||||||||
стекло | муллит | кварц | Показатель преломления стеклофазы | |||||||||||
64 | 24 | 12 | 1,512 |
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были изготовлены стандартные образцы с различным соотношением вышеперечисленных компонентов.
Образцы изготовлялись следующим образом.
Предварительно смешивались компоненты в сухом состоянии (цемент, трепел, микросфера) в соответствующей пропорции из расчета на стандартный образец размерами 10×10×10 см. Перемешивание сухой смеси осуществлялось в течение 1 мин. Далее в смесь добавлялась вода затворения и осуществлялось их совместное перемешивание в течение 2 мин. Затем производились формовка и виброуплотнение смеси в форме с пригрузом (22 г/см 2) в течение 1,5 мин. Выдержка смеси перед тепловой обработкой 4 ч. Тепловая обработка паром производилась по режиму 3+6 (95°С)+3. Составы легкого бетона представлены в табл.5. Из данных таблицы следует, что легкий конструкционно-теплоизоляционный бетон предлагаемого состава обладает более высокой прочностью и пониженными плотностью и теплопроводностью.
Таблица 5. | ||||||||
Составы и свойства легкого конструкционно-теплоизоляционного бетона | ||||||||
№ | Состав предлагаемый | Физико-механические характеристики | ||||||
Цемент, % | Трепел, % | Микросфера, % | Вода, % | Зола-уноса, % | Rсж, МПа | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности (), Вт/(м·К) | |
1 | 22,4 | 14,8 | 42,1 | 20,7 | - | 17,4 | 785 | 0,148 |
2 | 24,9 | 14,2 | 41,1 | 19,8 | - | 18,9 | 809 | 0,152 |
3 | 26,8 | 10,8 | 38,4 | 24,0 | - | 20,7 | 815 | 0,160 |
4 | 29,3 | 6,8 | 34,8 | 29,1 | - | 19,2 | 824 | 0,171 |
5 | 31,4 | 6,0 | 34,8 | 28,6 | - | 18,8 | 830 | 0,173 |
Состав известный | ||||||||
1 | 25,4-30,9 | - | 35,3-41,1 | 20,4-27,6 | 6,2-13,1 | 16-17,1 | 842-876 | 0,180-0,210 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы - компонент, выделенный безреагентной флотацией из золошлаковых смесей, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %: 0,315 -0,14 мм 27 - 31,1, 0,14 - 0,071 мм 30,1 - 33,2, менее 0,071 мм 32,9 - 39,7 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент | 24,9-29,3 |
Указанный трепел | 6,8-14,2 |
Указанные микросферы | 34,8-41,1 |
Вода | Остальное |
Версия для печати
Дата публикации 17.01.2007гг
Created/Updated: 25.05.2018