|
| 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 RU2289557
ЛЕГКИЙ БЕТОН
Имя изобретателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Козлов Александр Владимирович (RU); Бондарюк Анна Григорьевна (RU); Щеголькова Евгения Николаевна (RU); Лотошникова Елизавета Ованесовна (RU); Лапунова Кира Алексеевна (RU); Иванюта Григорий Николаевич
Имя патентообладателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Козлов Александр 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: 2005.07.25
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций. Технический результат - повышение плотности и прочности при сохранении теплопроводности. Легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы, воду, дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - опоку при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 24,9-29,3, указанная опока 11,8-20,2, указанные микросферы 29,8-35,1, 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 невысокой прочностью и плотностью.
Сущность изобретения заключается в том, что легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы, воду, дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - опоку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Цемент | 24,9-29,3 |
| Указанная опока | 11,8-20,2 |
| Указанные микросфера | 29,8-35,1 |
| Вода | Остальное |
Введение опоки, осадочной породы биохимического генезиса вместо золы - уноса позволяет повысить плотность и прочность при сохранении теплопроводности бетона.
Характеристики исходных материалов
1. Цемент.
Цемент М 500 по ГОСТ 10178 Новороссийского цементного завода.
2. Опока.
Опоки - легкие плотные тонкопористые кремнистые опал-кристобалитовые породы. Средняя плотность их составляет 1200-1500 кг/м3, пористость достигает 50% (обычно 30-40%).
Опоки - это не чистые силициты, а многокомпонентные системы. Постоянной составляющей их наряду с аморфным кремнеземом являются минералы слюд и гидрослюд, содержащиеся в нормальных разностях до 10-15%. В качестве примеси могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материал, частички которого обычно не превышают 0,01 мм. В связи с этим выделяются различные литологические разности кремнистых пород - песчанистые, карбонатные и смешанные. Разнообразие состава обуславливает широкий диапазон физико-технических и технологических свойств. Усредненный химический состав опок приведен в таблице 1.
Россия располагает крупнейшей сырьевой базой кремнистых опал-кристобалитовых пород. Наибольшим распространением среди которых пользуются опоки. На территории Росси опоки широко встречаются в районах Поволжья и Дона, Западной Сибири, на юге России, в центральных и западных областях Европейской части России, Ленинградской области, Дальнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке.
| Таблица 1. | ||||||||||
| Усредненный химический состав опок | ||||||||||
| Порода | П.п.п. | SiO 2 | Al2O 3 | Fe2O 3+FeO | CaO | MgO | SO3 общ. | К2O | Na 2O | SiO2 раст-й в 5% KOH |
| Опоки | 1,7-17,6 | 72,3-89,8 | 3,2-12,5 | 1,0-7,6 | 0,1-22,8 | 0,03-5,6 | 0,0-0,55 | 0,6-3,08 | 0,02-1,79 | 12,0-76,0 |
3. Заполнитель.
Микросфера - 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.2 и 3
| 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 2 | ||||||||||||||
| Химический состав микросферы. | ||||||||||||||
| SiO 2 | Al2 О3 | Fe 2О3 | FeO | К2O | Na2O | CaO | MgO | TiO2 | Р2O5 | 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 3 | ||||||||||||||
| 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, опока, 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.4. Из данных таблицы следует, что легкий "конструкционно-теплоизоляционный бетон предлагаемого состава обладает более высокой прочностью и плотностью.
| Таблица 4 | ||||||||
| Составы и свойства легкого конструкционно-теплоизоляционного бетона | ||||||||
| № | Состав предлагаемый | Физико-механические характеристики | ||||||
| Цемент, % | Опока, % | Микросфера, % | Вода, % | Зола-уноса, % | Rсж, МПа | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности (),
Вт/(м·К)
| |
| 1 | 22,4 | 20,8 | 36,1 | 20,7 | - | 19,5 | 955 | 0,174 |
| 2 | 24,9 | 20,2 | 35,1 | 19,8 | - | 22,9 | 979 | 0,187 |
| 3 | 26,8 | 16,8 | 32,4 | 24,0 | - | 27,0 | 1020 | 0,190 |
| 4 | 29,3 | 11,8 | 29,8 | 29,1 | - | 23,7 | 1053 | 0,210 |
| 5 | 31,4 | 12,0 | 28,0 | 28,6 | - | 21,8 | 1110 | 0,270 |
| 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, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - опоку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Цемент | 24,9-29,3 |
| Указанная опока | 11,8-20,2 |
| Указанные микросферы | 29,8-35,1 |
| Вода | Остальное |
Версия для печати
Дата публикации 17.01.2007гг
Created/Updated: 25.05.2018